Szatellita DNS: Izolálás közben a DNS molekula kisebb darabokra törik. Amikor a kivont DNS mintát ultracentrifugálással választották szét méret szerint, feltűnt, hogy a prokarióta DNS egy csíkba tömörül, míg az eukarióta DNS minta szétválasztásakor a fő csík mellett megjelenik egy vagy több másodlagos kísérő (szatellita) csík is.

Az 1960-as évek közepén kifejlesztett DNS reasszociációs technikával (Waring és Briten www) sikerült kimutatni, hogy az eukarióta szervezetekből kivont DNS nagy része különböző nagyságú ismétlődő (repetitív) szalaszokat tartalmaz.

A kisebb darabokra tört és felhevítéssel denaturált DNS szakaszok hűtés közben párba állnak a hasonló szakaszokkal (reassociation). Egy reasszociált DNS kettős spirál stabilitása attól függ, hogy mennyi hidrogén híd jött létre közöttük. A hidrogén hidak száma pedig a két lánc hasonlóságával arányos. Az egyedi, minden mástól különböző bázissorrendet tartalmazó DNS láncok nehezen találják meg egymást. Azok a fragmentumok azonban, amelyek nagyon sok ismétlődő szakaszt tartalmaznak, sok hidrogén hidat tudnak kialakítani a hozzájuk hasonló fragmentumokkal, még akkor is, ha kicsit elcsúszva állnak párba. Ugyancsak könnyebben házasodnak azok a DNS szakaszok, amelyek a genomban több példányban fordulnak elő.

A sok hidrogén híddal kötődő molekulák magasabb hőmérsékleten is stabilabbak, mint a kevés hidrogén hidat tartalmazó kettős szálak. Egy emlősfaj DNS-e (ábra) négy jól elkülönülő csoportba sorolható az alapján, hogy milyen magas hőmérsékleten képes hibridizálódni:

• visszahajló szekvenciák (foldback DNA)
• erősen repetitív (highly repetitive) DNS)
• közepesen repetitív (middle-repetitive) DNS)
• nem repetitív, egypéldányos (single-copy) DNS

A visszahajló szekvenciák palindromok, tehát az egyik szál bázissorrendje fordítottja a komplementer lánc bázissorrendjének. A palindróm szekvencia felmelegítés hatására (piros nyíl) szétválik, majd lehülve (kék nyíl) az egyes szálak visszahajolva önmagukkall alakíthatnak ki hidrogén hidakat. Ez a hajtűszerű molekula a visszahajló DNS (foldback DNA).

Az erősen repetitív szekvenciák néhány, vagy néhány tucat bázisból álló sorozat rengeteg egymás utáni ismétlődését tartalmazzák. Egy sorozat hossza az emlős genomban általában 5-10 bp, és ezek ismétlődnek akár félmilliószor is. Egy texasi rágcsáló (Dipodomys ordii, leírása www) genomjának több mint felét 3 ismétlődő szekvencia tölti ki. Az AAG sorozat és a TTAGGG sorozat több mint 2 milliárdszor, az ACACAGCGGG sorozat pedig több mint 1 milliárdszor ismétlődik. Az alapegységek azonban nem tökéletesen azonosak, amit az ábrán a pirostól kicsit eltérő színekkel érzékeltetek. Az egymás utáni (tandem) ismétlődő szekvenciák alkotják a szatellita csíkokat (satellite DNA)

A közepesen repetitív (middle-repetitive) DNS olyan DNS szakaszokból áll, amelyekből több másolat fordul elő a genomban szétszórva. Ezek a másolatok belül nem tartalmaznak belső ismétlődéseket mint az erősen repetitív szekvenciák, itt az ismétlődés szó azt jelenti, hogy a szekvencia a genomon belül ismétlődik. A szétszórt ismétlődő szekvenciák között vannak egészen rövidek (SINE: piros vonások az ábrán) és meglehetősen hosszúak (LINE: kék fűrészfog az ábrán).

Nem repetitív, egypéldányos (single-copy) DNS szakaszok alkotják az emlős genom felét. A haploid genomban a valódi gének többsége egyetlen példányban van jelen, tehát az egypéldányos DNS frakció egy része mRNS-t kódoló szekvencia. A nem repetitív DNS frakciónak azonban csak egy kis része kódoló szekvencia, a zömét a gének belsejében lévő intronok, illetve a gének közötti, egyelőre ismeretlen funkciójú távtartó (spacer) szekvenciák teszik ki.

ncbi book

scarr course

poli