ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Третий уровень организации хроматина петли из "Гены высших организмов и их экспрессия" Открытие ядерного скелета (остова) и приклепления к нему петель ДНК [114—124]. Третий уровень комнактизации ДНК в хроматине определяется дальнейшей укладкой 300 А-фибриллы в петли, прикрепляющиеся своими концами к скелетным образованиям клеточного ядра или мета-фазных хромосом. Последние часто обозначают как ядерный матрикс и хромосомный остов соответственно. [c.104] Открытие ядерного матрикса было сделано в лаборатории И. Б. Збарского. В конце 40-х—начале 50-х годов были начаты активные исследования изолированных клеточных ядер А. Мирским в США и И. Б. Збарским в СССР. Мирский впервые описал негистоновые белки ДНП. И. Б. Збарский и С. С. Дебов провели анализ материала ядер, остающегося после удаления ДНП концентрированными солевыми растворами, и открыли в составе его кислый белок, растворимый в разбавленных щелочах, и нерастворимый остаточный белок. [c.104] В 1956 г. я начал свою работу в лаборатории И. Б. Збарского (Институт морфологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР) и занялся по его предложению более детальным цитологическим анализом процесса фракционирования ядер по Збарскому и Дебову. Было установлено, что фракция кислого белка включает в себя материал как ядрыщка, так и более мелких образований, рассеянных по ядру, а также выявляемых и в метафазных хромосомах. [c.104] За последние годы появилось также много работ по электронно-микроскопическому изучению тотальных препаратов метафазных хромосом. Полученные картины хорошо согласуются с представлением, согласно которому 300 А-фибриллы ДНП отходят от неких центральных осевых структур, образуя петли (см. рис. 18). При набухании хромосом некоторые из этих петель разворачиваются, превращаясь в фибриллы типа бусин на нити. [c.109] Мантьевой. В этих опытах ядерный матрикс выделяли из L-клеток мыши путем экстракции 2 М Na l. [c.112] По мере углубления гидролиза (это особенно четко проявляется в опытах с микрококковой нуклеазой) падает размер и уменьшается количество ДНК, удерживаемой в ядерном матриксе. Простые расчеты позволили определить, что средний размер петли ДНК, выявляемый в таких опытах, т. е. среднее расстояние между двумя соседними точками прикрепления, составляет от 60 до 70 т. п. н. [c.112] Наконец, за последние годы были выполнены работы, в которых авторы изучали места прикрепления ДНК к ядерному скелету в определенных индивидуальных областях генома. Были получены четкие данные, свидетельствующие в пользу специфичности мест прикрепления ДНК, причем в ряде случаев эти места прикрепления не зависели от процесса транскрипции (как в опытах Кука). [c.113] Первые такие данные были получены независимо У. Лэммли (Швейцария) и в совместной работе С. В. Разина (наша лаборатория) с К- Шеррером (Франция). В первой изучались места прикрепления гистоновых генов к ядерному скелету в культуре клеток дрозофилы, во второй — места прикрепления в районе а-глобиновых генов в эритробластах и эритроцитах кур. В обеих работах были обнаружены специфические места взаимодействия. Мы вернемся к этим исследованиям ниже. [c.113] Каким образом происходит ассоциация транскрибирующейся ДНК с ядерным матриксом Участвуют ли в этом РНК, РНК-полимераза или другие факторы Были поставлены опыты двух типов. Во-первых, ядра обрабатывали на той или иной стадии выделения ядерного матрикса РНКазой, разрушая новообразованную РНК. Это, однако, никак не сказывалось на обогащении ядерного матрикса активными генами (в данном случае — иммуноглобулиновыми). Следовательно, взаимодействие с ядерным скелетом происходит не через новообразованную про-мРНК, хотя последняя, как это показано в большом числе работ, тоже связана с ядерным матриксом (см. гл. 5). [c.119] В другой серии опытов исследовалось распределение связанной с ДНК РНК-полимеразы II во фракции ДНК, оставшейся в ядерном матриксе после удаления той или иной части всей ДНК Оказалось, что общая активность РНК-полимеразы ядерного матрикса оставалась неизменной при удалении от 10 до 98 % всей ДНК, и в результате ее удельная активность на единицу ДНК возрастала в 50 раз. Так было при получении ядерного матрикса экстракцией 2 М Na l. Если же проводить предобработку ядер в растворе с очень низкой ионной силой, то общая активность РНК-полимеразы II в ядерном матриксе падала строго пропорционально снижению содержания ДНК (см. рис. 20). [c.119] очевидно, взаимодействие транскрибирующейся ДНК с ядерным скелетом вовлекает каким-то образом сам транскрипционный комплекс, включая РНК-полимеразу II. Обработка растворами с очень низкой ионной силой разрушает это взаимодействие. Отсюда, однако, не следует, что сама РНК-полимераза II взаимодействует с ядерным скелетом. [c.119] Прочно связанные белки клеточного ядра, ядерный матрикс и транскрипция [137—139]. С. В. Разиным и соавт. в нашей лаборатории был сделан еще один шаг на пути понимания природы этого взаимодействия. Была установлена связь ядерного матрикса, транскрипционного комплекса и так называемых прочно связанных с ДНК белков. [c.121] Рядом авторов, начиная с работ Т. Андо и Т. Иде (Япония), было показано, что при выделении ДНК остаются прочно связанными с ней некоторые полипептиды, в основном с молекулярной массой 50—60 кДа. Мы предположили, что эти белки могут играть роль в прикреплении ДНК к ядерному матриксу, и исследовали распределение прочно связанных белков между связанной с матриксом и отщепленной ДНК. Опыты велись на фибробластах мыши (L-клетках). [c.121] Одни и те же прочно связанные белки (ПСБ) были выявлены нами в препаратах ямДНК из интерфазных ядер и из метафазных хромосом, т. е. они не утрачивались в течение всего клеточного цикла. [c.122] Вернуться к основной статье