Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.01, кандидат биологических наук Журавель, Даниил Валерьевич

• Журавель, Даниил Валерьевич
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Журавель, Даниил Валерьевич

Список условных сокращений

Введение

Глава I. Обзор литературы «Мобильные элементы»

1.1. История открытия мобильных элементов

1.2. Мобильные элементы в бактериях

1.2.1. Инсерционные последовательности

1.2.2. Транспозоны

1.2.2.1. Транспозоны класса I

1.2.2.2. Транспозоны класса II

1.2.3. ^О^-индукция эксцизии транспозонов

Глава II. Методы исследования ч

2.1. Источники ионизирующего излучения

2.1.1. Гамма-установка «Свет»

2.1.2. Установка «Геном».

2.2. Методы работы с бактериальными клетками

2.2.1. Питательные среды

2.2.2. Бактериальные штаммы

2.2.3. Определение радиочувствительности

2.2.4. Индукция транслокационных процессов

Глава III. Результаты исследования

3.1. Биокинетика клеток Е. coli, несущих гес-мутации

3.2. Радиочувствительность /*<?омутантов Е. coli к у-излучению

3.3. Спонтанная эксцизия транспозонов Тп1 и ТпЮ

3.4. Закономерности у-индуцированной эксцизии ТпЮ 54 3.4.1. Влияние мутаций гесЛ и recN на у-индуцированную эксцизию ТпЮ

3.4.2. Влияние условий инкубации Е. соИ

3.5. Точная эксцизия транспозонов Тп1 и ТпЮ при облучении 58 УФ-светом

3.6. Индукция точной эксцизии транспозона 7я/0 при облучении 62 ускоренными ионами с разной ЛПЭ

3.7. Статистическое моделирование встраивания ТпЮ

Глава IV. Обсуждение основных результатов ^ исследования

Выводы

Признательность

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности эксцизии транспозонов при действии излучений с разными физическими характеристиками»

Актуальность исследования,

Изучение проблемы индуцированного мутагенеза у прокариот при действии ионизирующих излучений служит необходимым фундаментом для интерпретации сложных механизмов, лежащих в основе мутационных процессов у высших организмов. С учетом этого, исследования закономерностей и механизмов мутагенного действия излучений с разной линейной передачей энергии (ЛПЭ) на бактериальные клетки представляются весьма актуальными (Е.А. Красавин и С. Козубек, 1991). Воздействие излучения индуцирует в » бактериальных клетках Escherichia coli ряд процессов, сопряженных с функционированием Л'ОЛ^-системы ответа на повреждающее воздействие: индукцию некоторых профагов и колицинов, ^(7Л-репарацию и ЗОЛ-мутагенез. При действии на клетки ДНК-повреждающих факторов репликация ДНК происходит с большим количеством, ошибок, вследствие снижения корректорских функций ДНК-полимеразы и, следовательно, становится причиной возникновения ^ОЯ-зависимых мутаций.

К числу наименее изученных вопросов радиационной генетики прокариот относятся исследования закономерностей возникновения; структурных мутаций: делеций, инсерций, и транслокаций. Это связано как с методическими трудностями выявления таких изменений * генетических структур, так и с относительно низкой частотой (по сравнению с генными мутациями) образования структурных мутаций. Закономерности индукции структурных мутаций у клеток прокариот излучениями? с высокой ЛПЭ практически не изучены. В клетках Е. coli структурные мутации с высокой частотой возникают при транспозиции мобильных элементов. Транспозиция является специфичным SOS-му тагенным процессом; который индуцируется химическими мутагенами, ультрафиолетовым светом, а также ионизирующей радиацией.

Показано, что точная эксцизия транспозонов является ЯОЯ-индуцибельным процессом, который происходит, по «мишенному механизму». Стрессовые состояния бактериальной клетки, индуцирующие ^OS-репарацию ДНК и мутагенез, прямо влияют на частоту транспозиции мобильных элементов: Корреляция; SOS-мутагенеза и активности мобильных элементов позволила разработать оригинальный подход к изучению индуцибельных систем репарации ДНК и мутационного процесса у прокариот с использованием генетических систем, сконструированных на основе транспозонов (Г.И. Алешкин и др., 1983).

Такой подход позволил определить влияние ключевых генов ÄAS-мутагенеза на индукцию точной эксцизии транспозона ТпЮ при действии УФ-излучения. Показано, что точная эксцизия находится под контролем ÄAS-индуцибельных генов рекомбинационной репарации ДНК: ruvw recN (R. Nagel et.al., 1994; A. Chan et.al;, 1994). При облучении клеток, несущих мутацию гесА эффективность У Ф-индуци-рованной точной эксцизии резко снижается, так как ген является ключевым в реализации ¿'О^-ответа (G.I. Aleshkin et. al., 1998). Оказалось, что точная эксцизия, ТпЮ в системе ¿"О^-мутабильности происходит без участия транспозазы, поэтому консервативный механизм точной эксцизии в процессе транспозиции, которая происходит через внесение ступенчатых двунитевых разрывов не позволял определить закономерности эксцизии при индуцирующем воздействии УФ-света. Было продемонстрировано участие гесВС и recF-зависимых рекомбинационных процессов в индукции точной эксцизии транспозона ТпЮ (R. Nagel, 1999). Точная эксцизия транспозона, происходящая в условиях индукции Л'ОЛ'-ответа является классическим делеционным процессом, который? происходит при участии небольших па-линдромных последовательностей. Аналогичные закономерности были обнаружены в активных локусах с высоким выходом структурных перестроек, и в: этом смысле точная эксцизия транспозона может служить модельной системой для определения закономерностей формирования делеций.

В экспериментах с ускоренными тяжелыми ионами (Е.А.Красавин и С. Козубек, 1991) получен обширный материал по индукции прямых и обратных генных мутаций излучениями в широком диапазоне ЛПЭ. Бьшо показано, что зависимость частоты мутирования клеток от дозы у-квантов и тяжелых заряженных частиц описывается линейно-квадратичной функцией, для которой; квадратичная компонента зависимости определяется эффективностью экспрессии генов, контролирующих SOS-ответ. Относительная биологическая эффективность (ОБЭ) частиц по критерию индукции мутаций увеличивается с ростом ЛПЭ и зависимость ОБЭ (ЛПЭ) описывается кривой с локальным максимумом при ЛПЭ « 20 кэВ/мкм. Различие в положениях максимумов по критерию летального (~ 80-100 кэВ/мкм) и мутагенного эффектов облучения определяется разным характером событий, участвующих в формировании этих эффектов. Летальный эффект вызван образованием двунитевых разрывов (ДР) ДНК, а мутагенный эффект - кластерными однони-тевыми разрывами ДНК.

В отличие от генных мутаций, структурные мутации у клеток прокариот формируются в результате возникновения ДР ДНК. Соотношение выходов прямых двунитевых разрывов, как результат разрыва опозитных нитей при прохождении частицы и энзиматических ДР ДНК, возникающих в процессе Л'О^-репарации может обуславливать специфику образования мутаций делеционного типа при действии излучений с разной ЛПЭ. G учетом этих обстоятельств исследование эксцизии транспозонов при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ может дать важную информацию об особенностях индукции структурных мутаций у бактерий ионизирующим излучением с разными физическими характеристиками.

Цель и основные задачи исследования

Целью настоящего исследования является изучение закономерностей и механизмов ^О^-индуцибельной эксцизии транспозонов в клетках бактерии Escherichia coli при действии излучений с разными физическими характеристиками: ультрафиолетового света, у-излучения, и ускоренных тяжелых ионов с разной ЛПЭ. Для достижения поставленной : цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Исследовать характер индукции точной эксцизии транспозонов разных классов при облучении УФ-светом и определить роль структуры последовательности элемента в этом процессе.

2. Используя клетки, несущие мутации генов гес-семейства, определить зависимость индуцированной эксцизии транспозона 7и/0 от репарационного генотипа бактерий.

3. Изучить закономерности индукции точной эксцизии транспозона ТпЮ при облучении ускоренными ионами, в диапазоне ЛПЭ от 20 до 200кэВ/мкм в биологическом образце.

4. Оценить генетическую эффективность ускоренных ионов по критерию точной эксцизии ТпЮ и по критерию летального действия на клетки Escherichia coli.

5. Провести статистическое моделирование встраивания транспозона в новое положение и предложить механизм SOS-индуцибельной точной эксцизии транспозона при действии излучений разного качества.

Научная новизна

Исследования закономерностей ЗОЯ-мутабильности клеток Escherichia coli при действии излучений с разными физическими характеристиками, с использованием в качестве тест-системы мобильные элементы позволяют предложить новый перспективный подход для изучения механизма возникновения структурных мутаций у бактерий. В настоящей работе впервые определены закономерности эксцизии транспозона Тл/0 при действии у-излучения. Показано, что у-индуцированная экс-цизия является SOS-мутагенным процессом, который контролируется генами гес-семейства. Впервые показана возможность индукции точной эксцизии транспозона ТпЮ ускоренными многозарядными ионами с разной ЛПЭ, изучены закономерности этого процесса. Определены значения относительной биологической и генетической эффективности ускоренных ионов 4Не и 12С по критериям летального действия и точной эксцизии транспозона Тп 10. Проведен оригинальный статистический.расчет мишенного встраивания транспозона Тп10 в новое положение, исходя из функции вероятности распределения мишеней в геноме Escherichia coli, и построена модель, описывающая механизм точной эксцизии транспозона; ТпЮ, как Л'О^-индуцируемого мишенного делеционного явления:

Научно-практическая значимость работы

При решении ряда научно-практических задач радиационной генетики весьма важно иметь информацию не только о суммарном выходе различного рода мутаций в облученных клетках^ но исключительный интерес представляют сравнительные данные о частоте образования как генных, так и структурных мутаций. Эти задачи обусловлены необходимостью решения вопросов нормирования лучевых нагрузок от излучения разного качества на персонал, работающий в смешанных полях ионизирующих излучений, проблемам обеспечения радиационной безопасности экипажей при длительных космических полетах, другим важными практическим вопросами. Полученные данные представляют несомненный научный интерес при интерпретации механизмов мутагенного влияния излучений широкого диапазона ЛПЭ на клетки с разным генотипом. Результаты исследования могут быть использованы при разработке нормативных документов, связанных с обеспечением радиационной безопасности лиц, находящихся в условиях многокомпонентного радиационного воздействия.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. закономерности радиочувствительности бактерий Escherichia coli при действии излучений широкого диапазона ЛПЭ;

2. закономерности у-индуцированной эксцизии транспозона ТпЮ в клетках Escherichia coli с различным репарационным генотипом;

3. дозовые зависимости точной эксцизии транспозона ТпЮ при ультрафиолетовом облучении клеток с мутациями в разных локусах генов re с;

4. результаты исследования закономерностей точной эксцизии ТпЮ при облучении ускоренными тяжелыми ионами с разной ЛПЭ и определение относительной биологической эффективности ускоренных ионов по критерию летального действия и точной эксцизии ТпЮ\

5. статистическое моделирование мишенного встраивания транспозона и модель точной эксцизии ТпЮ при облучении ускоренными ионами.

Заключение диссертации по теме «Радиобиология», Журавель, Даниил Валерьевич

Выводы

11 Изучена радиочувствительность бактерий Escherichia coli и репарацион-но-дефицитных мутантов recA, recN, гесО, и recQ при действии излучений с разными физическими характеристиками. Показано, что мутация гесА при облучении ультрафиолетовым светом и у-квантами в ряду рассмотренных гее-мутаций оказывает наибольшее влияние на чувствительность клеток. Зависимость радиочувствительности клеток дикого типа от ЛПЭ излучений описывается кривой с локальным максимумом в области ~ 100 кэВ/мкм.

2. Исследованы закономерности эксцизии транспозонов ТпЮ и Тп1 у клеток дикого типа. Показано, что УФ-свет и у-излучение являются эффективными индукторами эксцизии транспозонов. При у-облучении относительная > частота эксцизии транспозона ТпЮ зависит от условий предрадиационного культивирования: в богатой питательной среде эксцизия транспозона осуществляется более эффективно, по сравнению с минимальной средой.

3. Изучено влияние мутаций гесА и recN на частоту эксцизии ТпЮ при у- и УФ-облучении клеток. Показано, что в обоих случаях указанные мутации подавляют эксцизию транспозона, в клетках с п?сЛ мутацией дозовая зависимость частоты эксцизии не выявляется.

41 В широком диапазоне ЛПЭ излучений (0,3-200 кэВ/мкм) исследованы закономерности точной эксцизии транспозона ТпЮ. Выявлено, что с ростом ЛПЭ частиц эффективность точной эксцизии возрастает, в диапазоне 20-40 кэВ/мкм, достигает максимума, а при дальнейшем увеличении ЛПЭ - снижается.

5. Получены значения относительной биологической эффективности тяжелых ускоренных частиц по критерию летального действия и точной эксцизии ТпЮ. Максимальные значения ОБЭ излучений составили 1,9 ± 0,5 и 2,4 ± 0,6 соответственно.

6. Проведено статистическое моделирование встраивания, транспозона ТпЮ и построено распределение вероятности встраивания. Найдена наиболее вероятная мишень: CGCTCAGC.

7. Предложена молекулярная модель, описывающая; индуцированную точную эксцизию транспозона:

Признательность

В заключении хотел бы выразить глубокую признательность за любезное предоставление штаммов Escherichia coli Бактериальному музею Отделения молекулярной и радиационной биофизики Петербургского института ядерной физики РАН, а также лично д.б.н. Г.Н. Алешкину, Институт иммунологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалея.

Выражаю искреннюю благодарность своим наставникам: А.П. Булаху и к.б.н. A.B. Борейко за консультативную помощь при проведении экспериментов с ускоренными тяжелыми ионами на базовых установках Объединенного института ядерных исследований, а также студенткам Университета «Дубна» A.B. Можаевой и Е.Ю. Козловой, как соавторам и коллегам по проведению некоторых экспериментов с УФ-излучением. Все результаты проходили первую апробацию через Научную конференцию молодых ученых и специалистов ОИЯИ, что было бы невозможным без деятельного участия организаторов - членов совета ОМУС.

Выражаю свою признательность за консультацию и редакторские замечания старшим коллегам по кафедре физики Университета «Дубна» проф. С.А. Хорозову и проф. И.М. Граменицкому. Finally, I would like to thank Dr R. Nagel (CEFYBO, Buenos Aires, Argentina) for providing author's paperscripts, which were very useful in the section of the discussions.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Журавель, Даниил Валерьевич, 2004 год

1. Алешкин Г.И., Маркова А.П., Астафьева И.П. Индукция правильного вырезания транспозонов Тп1 и ТпЮ УФ-светом и 4-нитрохинолин-Ы-оксидом в клетках Е. coli. Мол. Ген. Микробиол. и Вирусол., 1983, т. 8, с. 23-31.

2. Булах А.П., Борейко A.B. Закономерности индукции делеционных мутаций у клеток Е. coli при действии у-излучения. Сообщения ОИЯИ, Р19-2000-109. Дубна, 2000, с. 1-14.

3. Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика: практический курс. М: Фаир-пресс, 1999, с. 546-548.

4. Воложанцев Н.В., Данилевич В.Н., Смирнов С.П., Голуб Е.И. Встраивание транспозона устойчивости к ампицилину в хромосому Е. coli Kl2 и плазмиды. Генетика, 1979, т. 15, № 12, с. 209-214:

5. Гикал Б.Н., Гульбекян Г.Г., Козлов С.И., Оганесян Р.Ц. Опыт эксплуатации и совершенствования циклотрона У 200. Сообщения ОИЯИ, 9-83-311. Дубна, 1983, с. 1-12.

6. Гладилкин А.Н., Игнатов И.В., Кузин P.A., Попов В.И., Юргов В.В., Шафир-кин A.B. Гамма-установки для радиобиологических иследований. М.: Энерго-атомиздат, 1981, с. 25-28.

7. Гольдин Л.Л., Игошин Ф.Ф., Козел С.М., Можаев В.В., Ногинова Л.В., Самарский Ю.А., Францессон A.B. Лабораторные занятия по физике. М.: Наука, 1983, с. 18.

8. Журавель Д.В. Индукция генетических перестановок в бактериях. Вестн. гос. унив. «Дубна», 2002 а, № 5, с. 33-37.

9. Журавель Д.В. История открытия мобильных элементов. Вестн. гос. унив. «Дубна», 2002 Ь, № 6, с. 50-54.

10. Журавель Д.В., Борейко A.B. Индукция точной эксцизии ТпЮ при у-облучении137

11. Cs. Сборник докладов «II Международный симпозиум памяти академика Н.М. Сисакяна». Дубна, 2002 а, т. 1, с. 125-129.

12. Список литературы составлен в алфавитном порядке по авторам статей, монографий и т.д. со сквозной нумерацией.

13. Журавель Д.В., Борейко A.B. Закономерности эксцизии транспозона ТпЮ в клетках гес-мутантов Е. coli при у-облучении. Радиобиология, 2002 Ь, т. 42, № 5, с. 488-491.

14. Журавель Д.В., Козлова Е.Ю. Индукция эксцизии транспозонов излучениями с разными физическими характеристиками. Вест. гос. унив. «Дубна», 2003, №8, с. 27-33.

15. Журавель Д.В. Индукция точной эксцизии ТпЮ в клеткак Е. coli при облучении ускоренными ионами с разной. ЛПЭ. Препринт ОИЯИ, Р19-2003-35, Дубна, 2003, с. 1-7.

16. Журавель Д.В; Индукция точной эксцизии ТпЮ в клетках Е. coli при облучении ускоренными ионами с разной. ЛПЭ. Радиобиология, 2004, т. 44, №2, с. 138-141.

17. Захаров И.А., Кожин С.А., Кожина Т.Н., Федорова И.В. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов. Л.: Наука, 1984, с. 10.

18. Измайлов З.Ф., Смирнов С.П., Тарасов В.А. Характеристика het мутантов Е. coli, вызывающих увеличение частоты транспозиции Tnl. Генетика, 1986, .т. 22, № 5, с. 777-786.

19. Козлова Е.Ю., Можаева A.B., Журавель Д.В: УФ-индукция точной эксцизии транспозонов ТпЮ и Tnl в бактериях Е. coli. Труды VII научной конференции молодых ученых и специалистов ОИЯИ, 2003, с. 257-260.

20. Козубек С. Закономерности и механизмы мутагенного действия ионизирующих излучений с разной линейной передачей энергии на клетки прокариот. Дисс. на соиск. уч. ст. докт. биол. наук. Дубна, 1985, с. 14-19.

21. Комова О.В. Закономерности ^О^-индукции в клетках бактерий Escherichia coli при действии ультрафиолетового света и ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук, Дубна, 2002, с. 38.

22. Красавин Е.А. Механизмы действия ионизирующих излучений с разной линейной передачей энергии на клетки. Дисс. на соиск. уч. ст. докт. биол. наук. Дубна, 1985, с. 40-44.

23. Красавин Е.А. Проблема ОБЭ и репарация ДНК. М. Энергоатомиздат 1989, с. 47-59.

24. Красавин Е.А., Козубек С. Мутагенное действие излучений с разной ЛПЭ. М. Энергоатомиздат, 1991, с. 5.

25. Кубанешвили М.Г., Смирнов С.П., Крашенникова Л.В., Тарасов В.А. Влияние мутаций в recB, recC, sbcB, и recF генах, контролирующих гомологичную рекомбинацию в клетках Е. coli на транспозицию Tnl. Мол. Ген., Микробиол. и Вирусол., 1986, т. 4, с. 31-34.

26. Маниатис Т., Фрич Т., Сэмбрук Дж. Методы молекулярной инженерии. Молекулярное клонирование. М. Мир, 1984, с. 389—392.

27. Смирнов С.П., Тарасов В.А. Индукция транслокации транспозона 7я7 в облученных УФ-светом клетках Е. coli. Генетика, 1981, т. 17, № 3, с. 420-423;

28. Элизбарашвили Д.А., Смирнов С.П., Тарасов В.А. Транслокация транспозона Tnl в Е. coli в процессе половой репродукции. Мол. Ген., Микробиол. и Вирусол., 1985, т. 4, с. 35-39.

29. Aleshkin G.I., Kadzhaev К.V., Markov А.Р. High and low UV-dose responses in SOS-induction of the precise excision of transposons Tnl, Tn5, and TnlO in E. coli. Mutat. Res., 1998, v. 401, p. 179-191:

30. Albertini A.M., Hofer M;, Calos M.P., Miller J.H. On the formation of spontaneous deletion: the importance of short sequence homologies in the generation of large deletions. Cell, 1982, v. 29, № 2, p. 319-328.

31. Arthur A., Nimmo E., Hettle S., Sherratt D. Transposition and transposition immunity of transposon Tn3 derivatives having different ends. EMBO J., 1984, v. 3, №8, p. 1723-1729.

32. AsonB., Reznikoff W.S. Mutation analysis of the base flipping event found in Tn5 transposition. J. Biol. Chem., 2002, v. 277, № 13, 11284-11291.

33. Balbinder E., Mac Vean C., Williams R.E. Overlapping direct repeats stimulate deletions in specially designed derivatives of plasmid pBR325 in Escherichia coli. Mut. Res., 1989, v. 214, №2, p. 233-252.

34. Beacham I.R., Garrett S. Transposon mutagenesis: some factors influencing the frequency of translocation of TnlO to the bacterial chromosome. FEMS Microbiol. Lett., 1980, v. 6, p. 341-346.

35. Berg D.E. Mechanisms of transposition in bacteria. Basic Life Science, 1985, v. 30, p. 33-44.

36. Berg C.M., and Curtiss R. Transposition deriviatives of an Hfr strain of Escherichia coli K-12. Genetics, 1967, v. 56, p. 503-525.

37. Bhattacharya R., Beck D.J. Survival and SOS induction in cisplatin-treated Escherichia coli deficient in Pol II, RecBCDand RecFOR functions. DNA Repair (Amst), 2002, v. 1, № 11, p. 955-966.

38. Bi X., Liu L. DNA rearrangement mediated by inverted repeats. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, v. 93, p. 819-823.

39. Bierne H., Seigneur M., Ehrlich S.D., MichelB. uvrD mutations enhance tandem repeat deletions in the E. coli chromosome via SOS-induction of the RecF recombination pathway. MoL Microbiol;, 1997, v. 26, № 3, p. 557-567.

40. Birkenbihl R:P., Vielmetter W. Complete maps of IS 1, IS2, IS3, IS4, IS5, IS30 and IS150 locations inE. coli K12. Mol. Gen. Genetics, 1989- v. 220, № 1, p. 147-53.

41. Bishop R., Sherratt D. Transposon Tnl intra-molecular transposition. Mol. Gen. Genet., 1984, v. 196, №1, p. 117-122.

42. Brenna-Valle M., Serment-Guerrero J. SOS induction by gamma-radiation in E. coli strains defective in repair and/or recombination mechanisms. Mutagenesis, 1998, v. 13, №6, p. 637-64193

43. Bridges B.A., Law J., and Munson R:J. Mutagenesis in Escherichia coli: evidence for common pathway for mutagenesis by ultraviolet light and ionizing radiation. Mol. Gen. Genet., 1968, v. 103, p. 266-268.

44. Bridges B.A., and Munson R.J. Genetic radiation damage and its repair in Escherichia coli. Curr. Top. in Rad. Biol., New York, 1968, v. 4, p. 95-188.

45. Bridges B.A., Woodgate R. Mutagenic repair in E. coli: products of the recA gene and of the umuD and umuC genes act at different steps in UV-induced mutagenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1985, v. 82, p. 4193-4197.

46. Cameron R.K., Ulycznyj P.I., DuBow M.S. Mu transposase-stimulated illegitimate recombination of Tn3kan- and IS101-containing plasmids. Res. Microbiol., 1995, v. 146, № 8, p. 601-616.

47. Chan A., Levy M.S., Nagel R. RecN SOS gene and induced precise excision of TnlO in E. coli. Mut. Res., 1994, v. 325, № 2-3, p. 75-79.

48. Chan A., Nagel R., Involvement of recA and recF in the induced precise excision of TnlO in Escherichia coli. Mut. Res., 1997, v. 381, p. 111-115.

49. DouganG., SherrattD. The transposon Tnl as a probe for studying ColEl structure and function. Mol. Gen. Genet., 1977, v. 151, № 2, p. 151-160.

50. Eichenbaum Z., Livneh Z. Intermolecular transposition of IS 10 causes coupled homologous recombination at the transposition site. Genetics, 1995, v. 140. №3. p. 861-874.

51. Egner C., BergD.E. Excision of transposon Tn5 is dependent on the inverted repeats but not on the transposase function of Tn5. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1981, v. 78, p. 459-463.

52. Feiss M., Campbell A. Duplication of the bacteriophage lambda cohesive end site: genetic studies. J. Mol. Biol., 1974, v. 83, № 4, p. 527-540.

53. Finch P.W., Chambers P., Emmerson P.T. Identification of the E coli recN gene product as a major SOS protein. J. Bacterid., 1985, v. 164, № 2, p. 653-658.

54. Foster T.J., Lundblad V., Hanley-Way S., Hailing S.M., Kleckner N: Three TnlO-associated excision events: relationship to transposition and role of direct and inverted repeats. Cell, 1981, v. 23, №1, p. 215-227.

55. Ghosal D., Saedler H. DNA sequence of the mini-insertion /^-(i and its relation to the sequence of/52. Nature, 1978, v. 275, p. 611-617.

56. Gill R., Heffron F., Dougan G., Falkow S; Analysis of sequences transposed by complementation of two classes of transposition-deficient mutants of Tn3. J. Bacteriol., 1978, v. 136, № 2, p. 742-756.

57. Gottlieb G.S:, Fennewald M.A. UV photoaffinity labeling of Tn3 transposase-DNA • complexes: identification of DNA binding domains. Can. J; Microbiol., 1996, v. 42, № 1, p. 46-59.

58. Hanada K., Iwasaki M., Ihashi S., Ikeda H. £/wvl and UvrB suppress illegitimate recombination: synergistic action with^ RecQ helicase. Proc. Natl; Acad. Sci. USA, 2000, v. 97, № 11, p. 5989-5984.

59. Irino N., Nakayama K., Nakayama H. The recQ gene of E. coli K12: primary structure and evidence for SOS regulation. Mol. Gen. Genet., 1986, v. 205, № 2, p. 298304.

60. Johnson R.C., Reznikoff W.S. Localization of the Tn5 transposase promoter using the cycling reaction of RNA polymerase. Nucl. Acids Res., 1981, v. 9, № 8, p. 18731883.

61. Kans J;A., Casadaban M.J. Nucleotide sequences required for Tn3 transposition immunity. J. Bacteriol., 1989, v. 171, № 4, p. 1904-1914.

62. KeyeuxG., Lefranc G., Lefranc M.P. A mutagene deletion in the human IGH constant region locus involves highly homologous hot spots of recombination. Genomics, 1989, v.5, № 3, p. 431—441.

63. Kleckner N. DNA sequence analysis of TnlO insertions: origin and role of 9 bp flanking repetitions during TnlO translocation. Cell, 1979, v. 16, JM° 4, p. 711-720.

64. Kogoma A., Torrey T.A., Connaughton M. Induction of UV-resistant DNA replication in E. coli: induced stable DNA replication as an SOS function. Mol. Gen. Genet., 1979, v. 176, p. 1.

65. Kuan C-T., Liu S-K., Tessman I. Excision and transposition of Tn5 as an SOS activity in E. coli. Genetics, 1991, v. 128, p. 43-57.

66. Levy M.S., Pomposiello P., Nagel R. RecA dependent increased precise excision of TnlO in Salmonella typhimurium; Mutat. Res., 1991, v. 255, p. 95-100.

67. Levy M.S., Balbinder E., Nagel R. Effect of mutations in SOS genes on UV-induced precise excision of TnlO in Escherichia coli. Mutat. Res., 1993, v. 293, № 3, p. 241247.

68. Liu Y.H., Cheng A.J., Wang T.C. Involvement oi recF, recO, and^recR genes in UV-radiation mutagenesis of E. coli. J. Bacteriol., 1998, v. 180, № 7, p. 1766-1770.

69. Lloyd R.G., Porton M.C., Buckman C. Effect of recF, recJ, recN, recO and ruv mutations on ultraviolet survival and genetic recombination in a recD strain of Escherichia coli K12. Mol. Gen. Genet., 1988, v. 212, № 2, p. 317-324.

70. Lorenzo C.E., Howard E., Nagel R. Studies on TnlO transposition and excision in DNA repair mutants of Salmonella typhimurium. Mut. Res., 1990, v. 232, p. 99-104.

71. Lozovskaya E.R., Hartl D.L., Petrov D A. Genomic regulation of transposable elements in Drosophila. Curr. Opin: Gen. Dev., 1995, v. 5, № 6, p. 768-773.

72. Luisi-DeLuca G. Homologous: pairing of ssDNA and superhelical dsDNA catalyzed by RecO protein from E. coli. J. Bacteriol., 1995, v. 177, № 3, p. 566-572.

73. Luisi-DeLuca C., Kolodner R. Purification and characterization of the E. coli RecO protein. Renaturation of complementary ssDNA molecules catalyzed by the RecO protein. J; Mol. Biol., 1994, v. 236, № 1, p. 124-138.

74. Lundblad V., Kleckner N. Mutants of E. coliK12 which affect excision of transposon TnlO: Bas. Life Sci:, 1982, v. 20, p. 245-258.

75. LundbladiV., Kleckner N; Mismatch repair mutations of E. coli K12 enhance transposon excision; Genetics, 1985, v. 109, № 1, p. 3-19.

76. Lundblad V., Taylor A.F., Smith G.R., Kleckner N. Unusual alleles of recB and recC stimulate excision of inverted repeat transposons TnlO and Tn5. Proc. Natl. Acad; Sci; USA, 1984, v. 81, № 3, p. 824-828.

77. MacPhee D.G. The significance of deletions in spontaneous and induced mutations associated with movement of transposable DNA elements: possible implications for evolution and cancer. Mutat. Res., 1991, v. 250, p; 35-47.

78. Mazin A.V., Kuzminov A.V., Dianov G.L., Salganic R.I. Mechanisms of deletion formation in E. coli plasmids. I. Deletions mediated by long direct repeats. Mol. Gene Genet., 1991; v. 228, № 1-2, p. 153-159.

79. Mazin A.V., Kuzminov A.V., Dianov G.L., Salganic R.I. Mechanisms of deletion formation m E. coli plasmids. II. Deletions, mediated by short direct repeats. Mol. Gene Genet., 1991, v. 228, № 1-2, p. 209-214.

80. McClintock B. Nobel Prize acceptance presentation. Science, 1984, v. 226, p. 792801.

81. Mendonca V.M., Klepin H.D., Matson S.W. DNA helicases in recombination and repair: construction of a delta wvrD delta7/e/D delta recQ mutant deficient in recombination and repair. J. Bacteriol., 1995, v. 177, № 5, p. 1326-1335.

82. Michalik V. Model of DNA damage induced by radiations of various qualities. Int. J. Radiat. Biol., 1992, v. 62, № 1, p. 9-20.

83. Morrison P.T., Lovett S.T., Gilson L.E., Kolodner R. Molecular analysis of the E. coli recO gene. J. Bacteriol., 1989, v. 171, № 7, p. 3641-3649.

84. Nag D.K., DasGupta U., Adelt G., Berg D.E. AVJÖ-mediated inverse transposition: specificity and precision. Gene, 1985, v. 34, № 1, p. 17-26.

85. Nagel R., Chan A., Rosen E. Ruv and recG genes and the induced precise excision of TnlO in Escherichia coli. Mut. Res., 1994, v. 311, p. 103-109.

86. Nagel R., Chan A. RecBC and RecF recombination pathways and the induced precise excision of TnlO in E. coli. Mutat; Res., 1999, v. 433, p. 99-107.

87. Nagel R., Chan A. Enhanced Tnl0 and mini-Tn 10 precise excision in DNA replication mutants of Escherichia coli K12. Mutat. Res., 2000, v. 459, p. 275-284.

88. Nagel R., Chan A. Participation of DNA polymerase II in the increased precise excision of TnlO. DNA Repair, 2003, p. 727-735.

89. Nissley D.V., Lindh F.G., Fennewald M.A. Mutational analysis of the inverted repeats of TnS. J; Mol. Biol., 1990, v. 213, № 4, p. 671-676.

90. Nissley D.V., Lindh F., Fennewald M A. Mutations in the inverted repeats of Tn3 affect binding of transposase and transposition immunity. J. Mol. Biol., 1991, v. 218, № 2, p. 335-347.

91. Nuzhdin S.V., Pasyukova E.G., Morozova E.A., Flavell A.J. Quantitative genetic analysis of copia retrotransposon activity in inbred Drosophila melanogaster lines. Genetics, 1998, v. 150, № 2, p. 755-766.

92. Olasz F., Farkas T., Kiss J., Arini A., Arber W. Terminal inverted repeats of insertion sequence IS30 serve as targets for transposition. J. Bacterid., 1997, v. 179, № 23, p. 7551-7558.

93. Read H.A., Jaskunas S.R. Isolation of E. coli mutants containing multiple transpositions of IS sequences. Mol. Gen. Genetics, 1980, v. 180, № 1, p. 157-64.

94. Roberts D.E., Ascherman D., Kleckner N. IS 10 promotes adjacent deletions at low frequency. Genetics, 1991, v. 128, № 1, p. 37-43.

95. Roberts G.P., Paustian T.D. Bacterial genetics. Wisconins-Medison, 2000, http://www.bact.wisc.edu

96. RocaA.I., Cox M M. RecA protein: structure, function, and role in recombina-tional DNA. repair. Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol., 1997, v. 56, p. 129-223.

97. Ronecker H.J., Rak B. Genetic organization of insertion element IS2 based on a revised nucleotide sequence. Gene, 1987, v. 59. № 2-3, p. 291-6.

98. Sargentini N.J., SmithK.C. Involvement of i?ec5-mediated (but not RecF-mediated) repair of DNA double-strand breaks in the y-radiation production of long deletions in E. coli. Mut. Res., 1992, v. 265, p. 83-101.

99. Sasakawa C., Berg D.E. /«S^O-mediated inverse transposition. Discrimination between the two ends of an IS element. J. Mol. Biol., 1982, v. 159, №.2, p. 257-71.

100. Sedgwick S.G., Levin A., Bailone A. Induction of recA protein synthesis in E. coli. Mol. Gen. Genet., 1978, v. 160, p. 267.

101. Selbitschka W., Arnold W., PrieferU.B., Rottschafer T., Schmidt M., Simon R., Puhler A. Characterization of recA genes and recA mutants of Rhizobium melioti and Rhizobium leguminosarum biovar viciae. Mol. Gen. Genet., 1991, v. 229, p. 86-95.

102. Shan Q:, Bork J.M., Webb B.L., Inman R.B., Cox M.M. RecA protein filaments: end-dependent dissociation from ssDNA and stabilize by RecO and RecR proteins. J. Mol. Biol., 1997, v. 265, № 5, p. 519-540.

103. Singer B.S., Weslye J. Deletion formation in bacteriophage 77. J; Mol. Biol., 1988 v. 202, №2, p. 233-243.

104. Simic D., Vucovic-Gacic B.,.Ajanovic A., Knezevic-Vukcevic J. Activation of RecA protein in recombination deficient strains of E. coli following DNA-damaging treatments. Mut. Res., 1991, v. 254, № 3, p. 255-262.

105. Stoppa-Lyonnet D., Carter P.E., Meo T., Tosi M. Clusters of intragenic Alu repeats predispose the human CI inhibitor locus to deleterious rearrengements. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1990, v. 87, №4, p. 1551-1555.

106. Timmons M.S., Lieb M., Deonier R.C. Recombination between IS5 elements: requirement for homology and recombination functions. Genetics, 1986, v. 113, №4, p. 797-810.

107. Tomich P.H., Clewell D. Properties of erythromycin-inducible transposon Tn917 in Streptococcus faecalis. J. Bacterid., 1980, v. 141, p. 1366.

108. Umezu K. Chi N.W., Kolodner R.D. Biochemical interactions of the E. coli RecF, RecO, and RecR proteins with 7?ec/4 protein and ssDNA binding protein. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, v. 90, № 9, p,3875-3879.

109. Umezu K., Nakayama H. RecQ helicase of E. coli. Characterization of the helix-unwinding activity with emphasis on the effect of single-stranded DNA-binding protein. J. Mol. Biol., 1993, v. 230, № 4, p. 1145-1150.

110. Umezu K., Nakayama K., Nakayama H: E. coli RecQ protein is a DNA helicase. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997, v. 87, № 14, p. 5363-5367.

111. Walker G.C. Mutagenic and inducible responses to deoxyribonucleic acid damage in E. coli. Microbiol. Rev., 1984, v. 48, p. 60-93:

112. Warren G.J., Green R.L., Comparison of physical and genetic properties of palindromic DNA sequences. J: Bacteriol;, 1985, v. 161; № 3, p. 1103-1111;

113. Way J.C., Kleckner N. Essential sites at transposon termini. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1984, v. 81, p. 3452-3456.

114. Weigle J.J. Induction of a mutation in a bacterial virus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1953, v. 39, p. 628-636.

115. Whalen J.H., Grigliatti T.A. Molecular characterization of a retrotransposon in Drosophila melanogaster, and its relationship to other retrovirus-like mobile elements. Mol. Gene Genet., 1998, v. 260, № 5, p. 401-409.

116. Whitby M.C., Lloyd R.G. Altered SOS induction associated with mutations in recF, recO and recR.Mol. Gene Genet., 1995, v. 246, № 2, p. 174-179.

117. Willis D.K., Uhlin B.E., Amini K.S., Clark A.J. Physical mapping of the srl recA region of E. coli: analysis of TnlO generated insertions and deletions. Mol. and Gen. Genet., 1981, v. 183, № 3, p. 497-504.

118. Witkin E.M. Ultraviolet mutagenesis and inducible DNA-repair in E. coli. Bacterid. Rev., 1976, v. 40, p. 869.

119. Wray L.V., Reznikoff W.S. Identification of repressor binding sites controlling expression of tetracycline resistance encoded by TnlO. J. Bacteriol., 1983, v. 56, №3, p. 1188-1191.

120. Yang C.L., Liu Y.H., Wang T.C. Overexpression of the natural recO sequence and its effects on DNA repair of E. coli. Mut. Res., 1996, v. 362, № 1, p. 21-28.