Введение
Глава 1. Обзор литературы 10
1.1 Классификация и номенклатура систем рестрикции-модификации 10
1.1.1 Тип I 12
1.1.2 Тип II 20
1.1.3 Тип III 34
1.1.4 Метил-зависимые системы (Тип IV и IIM)
1.2 Организация генов систем рестрикции-модификации в геноме и их мобильность 40
1.3 Одиночные гены систем рестрикции-модификации 42
1.4 Функции систем рестрикции-модификации в клетке
1.4.1 Защита от бактериофагов 43
1.4.2 Влияние метилирования генома на регуляцию экспрессии генов
1.5 Системы рестрикции-модификации как эгоистичный элемент генома 48
1.6 Влияние систем рестрикции-модификации на эволюцию геномов прокариот
1.6.1 Изменение олигонуклеотидного состава генома 50
1.6.2 Влияние на перестройки генома 53
1.6.3 Влияние на горизонтальный перенос генов и поддержание гетерогенности популяции 54
1.6.4 Взаимодействие между различными системами рестрикции-модификации 56
1.7 Методы сравнительной геномики 57
1.7.1 Сходство генов: гомологи, ортологи и паралоги 57
1.7.2 Аннотация систем рестрикции-модификации в БД REBASE 59
1.7.3 Оценка частот олигонуклеотидов в геномах 60
1.8 Заключение 62
Глава 2. Материалы и методы 64
2.1 Последовательности геномов и системы рестрикции-модификации 64
2.2 Анализ состава систем рестрикции-модификации 66
2.3 Поиск генов ДНК-метилтрансфераз 66
2.4 Поиск ортологичных белков 67
2.5 Поиск ортологичных систем рестрикции-модификации 68
2.6 Анализ геномного контекста для генов рассредоточенных систем рестрикции-модификации 68
2.7 Оценка недопредставленности сайтов в геноме 69
2.8 Сравнение распределений величины Kr и границы недо- и перепредставленности..70
2.9 Идентификация генов эндонуклеаз рестрикции, предположительно недавно полученных путем горизонтального переноса генов 2.10 Определение семейств белков 71
2.11 Определение семейств систем рестрикции-модификации 72
2.12 Построение модели влияния систем рестрикции-модификации на недопредставленность сайта в геноме 72
Глава 3. Результаты и обсуждение 74
3.1 Организация генов систем рестрикции-модификации
3.1.1 Идентификация одиночных эндонуклеаз рестрикции в полных геномах бактерий и архей и их классификация 74
3.1.2 Сравнение идентифицированных одиночных эндонуклеаз рестрикции с метил-зависимыми эндонуклеазами рестрикции 77
3.1.3 Группы ортологичных систем рестрикции-модификации 82
3.1.4 Рассредоточенные системы типа I 84
3.1.5 Рассредоточенные системы типа II 86
3.1.6 Геномный контекст генов рассредоточенных систем рестрикции-модификации...90
3.1.7 Одиночные эндонуклеазы рестрикции, для которых не были найдены парные ДНК-метилтрансферазы 90
3.1.8 Заключение по разделу 94
3.2 Недопредставленность сайтов систем рестрикции-модификации в геномах прокариот 95
3.2.1 Избегание сайтов систем рестрикции-модификации различных типов 96
3.2.2 Избегание палиндромных и непалиндромных сайтов 102
3.2.3 Перепредставленные сайты систем Р-М 106
3.2.4 Влияние продолжительности жизни систем рестрикции-модификации в геноме на недопредставленность палиндромных сайтов
3.2.5 Следы потерянных систем рестрикции-модификации 111
3.2.6 Выделяющиеся сайты 114
3.2.7 Изучение недопредставленности сайта GATC 115
3.2.8 Заключение по разделу 127
Выводы 128
Список публикаций по теме диссертации 130
Список литературы
