Нуклеосомы сборка

Гистоны проявляют высокую специфичность при взаимодействии друг с другом. При смешивании в растворе наиболее специфичные комплексы возникают при взаимодействии гистонов НЗ и Н4 с образованием тетрамеров, состоящих из двух молекул каждого из этих гистонов. Гистоны Н2А и Н2В при взаимодействии образуют высокоспецифичные димеры. При повышении концентрации соли нуклеосомы диссоциируют сначала происходит отщепление одного димера Н2А-Н2В, затем второго такого димера и в последнюю очередь диссоциация от ДНК гистонового тетрамера (НЗ—Н4)з. При понижении ионной силы порядок реассоциации обратный и в конце образуется реконструированная нуклеосома. Реконструкция нуклеосом облегчается в присутствии полианионов, в частности белков, содержащих много сгруппированных в одном месте кислых аминокислот. Реконструкцию нуклеосомы можно проводить не только из ДНК и отдельно взятых димеров и тетрамеров, но также из ДНК и свободных гистонов. Очевидно, структура нуклеосомы в значительной степени определяется гистон-гистоновыми взаимодействиями и структурой гистонового октамера. Так, гистоновый октамер, реконструированный при высокой концентрации соли из гистонов в отсутствии ДНК, по многим свойствам сходен с октамером в составе нуклеосомы. Сборка гистонового октамера происходит за счет взаимодействий центральных гидрофобных сегментов молекул гистонов между собой. Удаление Ы-концевых участков гистонов с помощью мягкой обработки трипсином не препятствует сборке октамера и даже образованию нуклеосом. [c.241]

Во-вторых, со сложными структурными перестройками хроматина связана репликация ДНК- Как будет обсуждаться ниже, в момент прохождения репликационной вилки ДНК сбрасывает гистоны и почти сразу после этого нуклеосомы реконструируются на ДНК- Следовательно, должны существовать механизмы, которые обеспечивают транспорт новосинтезированных гистонов из цитоплазмы в ядро и сборку нуклеосом на ДНК- [c.234]

Отличительным свойством репликации у эукариот является то, что реплицируются нуклеосомы при синтезе дочерних цепей они на какое-то время разрушаются, но позади репликативной вилки вновь собираются, причем в сборке участвуют как старые, так и вновь синтезированные гистоны (рис. 233). Таким образом, синтез гистоиов должен быть скоординирован с репликацией. Действительно, ингибирование синтеза гистонов влечет за собой ингибирование репликации, и наоборот. [c.411]

Действительно, наблюдаемое значение близко к числу нуклеосом. Противоположный результат наблюдают при сборке нуклеосом in vitro на суперспирализованной ДНК SV40 образование каждой нуклеосомы удаляет 1 отрицательный супервиток. Таким образом, если удалить удерживающий белок, то ДНК, уложенная на поверхности нуклеосомы, образует 1 отрицательный суперви- [c.364]

Несмотря на то что общая форма октамера теперь определена достаточно точно (хотя на рисунке этого не видно), индивидуальные гистоны изображены на рисунке в виде аморфных шариков, поскольку мы не располагаем данными об их структуре. Распределение аминокислот на N-конце, несущем большой заряд, одинаково у всех гистонов. Остальная часть молекулы содержит гидрофобные аминокислоты, которые, вероятно, образуют глобулярную структуру и участвуют в белок-белковых взаимодействиях. По этой причине гистоны иногда воспринимаются как глобулярные белки с заряженными N-концевыми хвостами . Можно было бы думать, что у хвостов преобладает ДНК-связывающая активность, тогда как глобулярные области входят внутрь сердцевины. Однако против этой модели свидетельствуют данные о том, что N-концевые области можно отщепить (обработав трипсином) от гистонов сердцевины, не вызывая при этом сколько-нибудь существенных нарушений структуры нуклеосомы. Кроме того, гистоны без N-koh-цевых хвостов могут участвовать в сборке нуклеосомы in vitro. В настоящий момент мы не можем приписать индивидуальных функций определенным участкам гистоновых молекул. [c.369]

При попытке собрать нуклеосомы in vitro процесс сборки в основном рассматривают как соединение свободной ДНК с гистонами. Но в действительности in vivo хроматин репродуцируется. Отрезок ДНК, уже связанный с нуклеосомами, реплицируется, давая начало двум дочерним дуплексам. Что происходит в этот момент с предсуществующими нуклеосомами Диссоциируют ли гистоновые октамеры на свободные гистоны, которые затем вновь собираются, или же они остаются в собранном виде Некоторые такие возможности показаны на рис. 29.20. [c.370]

Таким образом нуклеосомы могут образовываться двумя способами. При репликации хроматина уже находящиеся на нем гистоновые октамеры удаляются с ДНК, что делает возможным репликацию. Эти октамеры сохраняются и могут реассоциировать с любым из дочерних дуплексов. Однако такое же число октамеров должно быть образовано из новосинтезированных гистонов. Происходит ли сборка этих октамеров также раньше, чем они связываются с ДНК или же наоборот, в данном случае они собираются на ДНК Или, может быть, октамеры распределяются случайно между дочерними дуплексами Эксперименты, поставленные для выяснения этого вопроса, не дали однозначного ответа, поскольку трудно отличить заново реплицированный материал от массы пред-сушествовавшего хроматина. [c.370]

Какова функция нуклеоплазмина Это кислый белок, который не связывается ни со свободной ДНК, ни с интактными нуклеосомами, но при этом он связывается со всеми индивидуальными гистонами. Реакция насыщается на уровне, равном одному пентамеру нуклеоплазмина на октамер гистона. Нуклеоплазмин, возможно, играет роль молекулярного сопровождающего , связываясь с гистонами и передавая их ДНК более регулируемым образом, чем было бы возможно без такого конкурента. В пользу этого предположения говорит тот факт, что кислая поли-глутаминовая кислота, а также РНК могут действовать сходным образом в качестве факторов сборки. [c.372]

Из этого следует, что в процессе сборки нуклеосомы должны выполняться по крайней мере две функции, не свойственные самим компонентам нуклеосом. Первая из них касается контроля сродства гистонов к ДНК это функция нуклеоплазмина. Второй связан с установлением длины ДНК, которая содержится в нуклеосоме эту функцию еще предстоит выяснить. [c.372]

Носле сборки нуклеосом молекулы гистонов редко либо вообще никогда не покидают ДНК, с которой они связаны. Следовательно, по мере своего продвижения решгакационная вилка должна преодолевать родительские нуклеосомы, которые, по-видимому, устроены так, чтобы не препятствовать ходу транскрипции и репликации. В соответствии с одной из гипотез каждая нуклеосома при репликации ДНК временно раскрывается с образованием двух полунуклеосом , что дает возможность ДНК-полимеразе копировать развернувшуюся молекулу (рис. 9-58). [c.137]

Пока остается нерешенным главный вопрос каков механизм влияния кислых доменов активации на транскрипцию Поскольку уже упоминавшиеся домены активации функционируют в самых разных гетерологичных системах (например, в клетках Drosophila, растений, дрожжей и млекопитающих), они, по-видимому, взаимодействуют с каким-то одним компонентом комплекса транскрипции. Так, активация могла бы происходить в результате связывания кислых доменов с основными гистонами в нуклеосомах, которое влияет на поведение кислых доменов при их взаимодействии с промоторами. Не исключено также, что домены активации контактируют с основным доменом РНК-полимеразы II или одного из белков комплекса транскрипции и стимулируют сборку этого комплекса или повышают его активность. Полученный с помощью ДНКазы I отпечаток транскрипционного комплекса в области ТАТА-блока изменяется, когда по соседству связываются факторы транскрипции млекопитающих. Аналогичные изменения в отпечатке наблюдаются в том случае, когда рядом с ТАТА-блоком находится последовательность UASgal а ДНК-связывающий домен GAL4 присоединяется к встроенному в ДНК синтетическому сегменту. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология