Classes of DNA associated with telomeres in the chironomids C. pallidivittatus and C. tentans

Abstract: Popular Abstract in Swedish Hur slutar det? Är inte detta en fråga vi ofta vill ha besvarad? Så är åtminstone fallet i min avhandling, närmre bestämt gäller det här slutet på kromosomerna, de så kallade telomererna. Telomerer definieras som den DNA/proteinstruktur som avslutar linjära kromosomer. Gener återfinns ej i denna region vilken dock har andra viktiga funktioner. Kromosomer utan telomerer är instabila och fuserar lätt med varandra och kan också angripas av nedbrytande nukleaser. Ytterligare en viktig funktion är att förhindra att kromosomerna ”krymper”. Vem blir inte ledsen om sockarna i storlek 40 som stoppades in i tvättmaskinen snarare är storlek 36 då de tas ut efter tvätt? Vid varje replikering (=duplicering) kopierar det normala replikeringsmaskineriet kromosomerna men detta har ej förmåga att duplicera den yttersta delen av kromosomen, vilket leder till en kopia som är kortare än sin mall. De flesta organismer, från ciliater till människa, har löst problemet genom telomerer bestående av korta DNA-sekvenser upprepade i tandem (=direkt efter varandra), vilka syntetiseras av ett speciellt enzym, telomeras. Undantag från denna lösning finns dock, ett exempel är den väl studerade modellorganismen bananflugan Drosophila melanogaster hos vilken kromosomerna förlängs med hjälp av speciella transposoner. Transposoner är så kallade ”hoppande element” vilka kan sätta in sig själva, eller en kopia av sig själva, på en ny plats i genomet. Fjädermyggan Chironomus, som studerats i denna avhandling, har ytterligare en annan typ av telomerer. Dessa består av relativt långa, komplexa tandemrepeterade sekvenser, vilka hos C. pallidivittatus är belägna i 50-200 kilobaspar stora block. Varje repeterad sekvens är 340 baspar lång och de flesta tillhör en av fyra så kallade subfamiljer, vilka skiljer sig från varandra endast i små muterade segment. Huvudmålet i avhandlingen har varit att försöka förstå dessa olika subfamiljers möjliga funktioner. Ett första steg var en kartläggning av deras fördelning, både intra- och intertelomert. Intertelomert visade subfamiljerna en specifik fördelning där alla ej var representerade i varje telomer. I de telomerer som innehöll flera subfamiljer identifierades den mest distalt och mest proximalt belägna subfamiljen. Dessutom karaktäriserades den mest distala delen av subtelomert DNA i C. tentans och C. pallidivittatus samt gränsområdet mellan denna och de telomera repeterade enheterna. Studien av telomert DNA beläget intill gränsen mot subtelomera sekvenser gav oss möjlighet att dra slutsatser angående vilka mekanismer som är verksamma vid den informationsöverföring som sker mellan telomera repeterade enheter i olika kromosomändar. Indikationer har tidigare funnits att de telomera repeterade sekvenserna transkriberas. Denna fråga undersöktes både med avseende på möjliga funktionella roller för de olika subfamiljerna samt om transkriptionen skulle kunna ha ett samband med telomerernas förlängning.