Бактериофаг Mu , также известный как фаг mu или бактериофаг mu , является мувирусом (первым в своем роде, который был идентифицирован) семейства Myoviridae , который, как было показано, вызывает генетическую транспозицию . Он имеет особое значение, поскольку его открытие в Escherichia coli Ларри Тейлором было одним из первых наблюдений элементов вставки в геноме. Это открытие открыло мир для исследования транспонируемых элементов и их воздействия на самые разные организмы. В то время как Mu был специально вовлечен в несколько отдельных областей исследований (включая E. coli , кукурузу и ВИЧ ), более широкие последствия транспозиции и вставки преобразили всю область генетики . [1]
Фаг Mu не имеет оболочки , имеет голову и хвост. Голова имеет икосаэдрическую структуру шириной около 54 нм. Шейка имеет форму шишки, а хвост сократимый с базовой пластиной и шестью короткими концевыми волокнами. Геном полностью секвенирован и состоит из 36 717 нуклеотидов , кодирующих 55 белков. [2]
Фаг Mu был впервые обнаружен Ларри Тейлором в Калифорнийском университете в Беркли в конце 1950-х годов. Его работа продолжилась в Брукхейвенской национальной лаборатории , где он впервые наблюдал мутагенные свойства Mu; несколько колоний Hfr E. coli , которые были лизогенизированы с Mu, по-видимому, имели тенденцию к выработке новых пищевых маркеров. При дальнейшем исследовании он смог связать наличие этих маркеров с физическим связыванием Mu в определенных локусах . Он сравнил наблюдаемые генетические изменения с «контролирующими элементами» в кукурузе и назвал фаг «Mu» в честь мутации. [3] Однако это было только начало. В течение следующих шестидесяти лет сложность фага была конкретизирована многочисленными исследователями и лабораториями, что привело к гораздо более глубокому пониманию мобильной ДНК и механизмов, лежащих в основе мобильных элементов . [ требуется цитата ]
1972–1975: Ахмад Бухари показывает, что Mu может вставляться случайным образом и в большом количестве по всему бактериальному геному, [4] создавая стабильные вставки. Он также показывает, что возвращение гена к его первоначальной и неповрежденной форме возможно с помощью вырезания Mu. [5]
1979: Джим Шапиро разрабатывает модель транспозиции, вдохновленную Mu, с участием «промежуточного звена Шапиро», в которой и донор, и цель подвергаются двум расщеплениям, а затем донор лигируется в цель, создавая две репликационные вилки и позволяя как транспозицию, так и репликацию. [6]
1983: Киёси Мизуучи разрабатывает протокол для наблюдения за транспозицией in vitro с использованием плазмид mini-Mu [7], что позволяет значительно улучшить понимание химических компонентов транспозиции.
1994–2012: Благодаря общим механизмам вставки Mu выступает в качестве полезного организма для выяснения процесса интеграции ВИЧ , что в конечном итоге привело к созданию ингибиторов интегразы ВИЧ, таких как ралтегравир в 2008 году. [8] Кроме того, Монтано и др. создали кристаллическую структуру транспозосомы бактериофага Mu, [9] что позволило детально изучить процесс амплификации Mu.