Нуклеосомная структура хроматина

Как известно, в дрожжах не наблюдается типичная картина митоза и нет метафазных хромосом (возможно, потому что у них очень маленькие хро.мосомы). По-видимому, с этим связано отсутствие гистона Н1 в дрожжах, несмотря на типичную нуклеосомную структуру хроматина. [c.248]

Глава 29 НУКЛЕОСОМНЫЕ ЧАСТИЦЫ И СТРУКТУРА ХРОМАТИНА [c.358]

Нуклеосомные частицы и структура хроматина [c.359]

Нуклеосомные частицы и структура хроматина нм I II нм I II нм I II [c.367]

Природа такого изменения непонятна. Такие воздействия, как разрезание хроматина под действием сил сдвига, могут уничтожить характерную реакцию на нуклеазу микрококков даже при сохранении нуклеосомной структуры. Таким образом, мы не можем сказать, исчезает ли лестница из-за того, что присутствие РНК-полимеразы (или других белков) затемняет картину, поскольку при этом нарушается высокая упорядоченность структуры, или оттого, что нуклеосомы видоизменяются или даже совсем исчезают. [c.380]

Сверхчувствительный сайт представляет собой изменение структуры хроматина. Есть основания думать, что такой сайт состоит из последовательности, не участвующей в образовании обычной нуклеосомной структуры, возможно, потому, что с этой ДНК связываются другие белки. Если нуклеосомы все-таки образуются в сверхчувствительной области, их структура должна отличаться от обычной. [c.391]

Гигантские молекулы ДНК в ядрах эукариотических клеток чрезвычайно плотно упакованы в хроматиновую структуру, которая представляет собой иерархическую систему сверхспирализации нуклеосомно-связан-ной ДНК. Образование спиралей высших порядков, которые описывались в гл. 4, несомненно, делают ДНК недоступной для действия транскрипционного аппарата клетки. Процесс транскрипции связан с определенными изменениями в структуре хроматина. [c.220]

В 1959 г. был основан Институт молекулярной биологии АН СССР, нося-нщй имя академика В. А. Энгельгардта, открывшего (совместно с М. Н. Любимовой) ферментативные свойства белка мышц, изучившего новые пути распада углеводов и впервые высказавшего идею об окислительном с-форилировании. В. А. Энгельгардт был пионером в изучении биологических явлений на молекулярном уровне, и его работы по механохимии мышц, по существу, открыли эру молекулярной биологии. Основные проблемы этой новой науки находятся сейчас в центре внимания коллектива упомянутого института, добившегося существенных успехов в расшифровке структуры и механизма действия ферментов (А. Е. Браунштейн), строения и функций транспортных рибонуклеиновых кислот (А. А. Баев), регуляции активности генома, нуклеосомной организации хроматина и ряде других направлений. [c.12]

Вирусы простого герпеса, а также ветряной оспы, нейротропны. Они находятся в латентном состоянии в нервной ткани зараженного организма и персистируют в нем на протяжении всей жизни. Показано, что ДНК HS V-1 в латентном состоянии представляет собой кольцевую молекулу, имеющую нуклеосомную структуру, подобную структуре клеточного хроматина. Другие герпесвирусы лимфотропны. Они переходят в латентное состояние после инфицирования лимфоцитов. [c.386]

Обработка микрококковой нуклеазой не единственный способ выявить в хроматине регулярное чередование защищенных участков (нуклеосом) и открытых участков (линкеров). Такая структура подтверждается и с помощью некоторых химических проб, которые модифицируют или расщепляют ДНК- Эти соединения расщепляют ДНК там, где она не связана с белками. Гистоны в составе нуклеосомы защищают ДНК, поэтому при ограниченном расщеплении получается характерная нуклеосомная лесенка. [c.244]

Наряду с обычными нуклеотидными последовательностями промоторной и терминаторной областей транскрипции у эукариот обнаружены такие специфические элементы регуляции, как усилители, или энхансеры (enhansers), и глушители (silen ers). Энхансе-ры впервые были найдены в геноме вируса SV 40. Это последовательность длиной в 72 п. н., повторенная тандемно. Она повышает эффективность транскрипции с промоторов вируса, находясь на своем обычном месте, вблизи ori — начала репликации вирусного генома, а также при искусственном перенесении в другие участки этого генома, имеющего размер 5243 п. н. Аналогичные энхансеры обнаружены в геноме млекопитающих. У них отсутствует видимая протяженная гомология. Они действуют как усилители транскрипции, находясь на расстоянии нескольких сот и даже тысяч пар нуклеотидов от регулируемого гена. Механизм действия энхансе-ров может быть связан с изменением нуклеосомной структуры хроматина. [c.424]

Разработана остроумная генетическая система, позволяющая заменять в клетках дрожжей нормальные гены на их модифицированные аналоги с помощью генно-инженерных манипуляций. В результате в клетке синтезируются измененные белки. Таким образом было показано, что гистоны Н2А и Н2В дрожжей можно лишить 10—30 концевых аминокислот и что это не влияет на сборку нуклеосом и структуру хроматина и вообще на жизнеспособность клеток. Это особенно странно, если учесть высокую консервативность аминокислотных последовательностей гистонов. Возможно, Ы-концевые участки нуклеосомных гистонов необходимы не для сборки нуклеосом, а для другой цели, например для транспорта гнстонов из цитоплазмы в ядро. [c.241]

Помимо гистона Н1 в организации соленоидной структуры хроматина участвуют, очевидно, и нуклеосомные гистоны. Положительно заряженные Ы-концевые области этих гистонов, как упоминалось ранее, несущественны для образования нуклеосомной структуры, но вовлечены в организацию соленоидной структуры Хроматина. Удаление этих участков с помощью мягкого расщепления гистонов трипсином в составе хроматина приводит к необратимому разворачиванию соленоида. [c.245]

Если перенести такие фрагменты на подложку и провести гибридизацию с клонированным фрагментом определенного участка генома, можно получить данные о структуре хроматина в этом участке. В некоторых наиболее упорядоченных участках хроматина лесенка продолжается вплоть до олигомера, содержащего 15 нуклеосом и выше. Однако в большинстве случаев эта лесенка смазывается значительно раньше, причем для транскрибируемых участков хроматина регулярность расположения нуклеосом значительно ниже, чем для неактивного хроматина. Длины олино-гуклеосомных фрагментов ДНК. кратны величине, называемой нуклеосом ным повтором. Размер нуклеосомного повтора изменяется от 165 п. о. у дрожжей до 200 и.о. у высших эукариот и достигает 240 п. о. в хроматине из спермы морского ежа. [c.243]

Установлено, что структура хроматина в той области, где происходит транскрипция генов, отличается от структуры нетранскриби-руемых участков. Структура хромосомы в транскрибируемой области меняется, на ней образуются утолщения (так называемые пуффы ) и т. п. Электронная микроскопия показывает, что активный хроматин значительно менее компактен, чем неактианый, и в ряде случаев даже теряет нуклеосомную структуру. При этом изменения в структуре хроматина предшествуют активации транскрип- [c.416]

Начало углубленному изучению структуры хроматина положило открытие в 1974 г. его основной структурной единицы-нуклеосомы. Благодаря наличию нуклеосом частично декомпактизованныи хроматин на электронных микрофотографиях напоминает нитки бус (рис. 9-22). Бусину -нуклеосомз можно отделить от длинной нити ДНК путем обработки препарата хроматина ферментами, расщепляющими ДНК. Ферменты, вызывающие деградацию как ДНК, так и РНК, называют нуклеазами, а ферменты, действующие только на ДНК,- дезоксирибонуклеазами или ДНКазами. Нуклеаза, с помощью которой выделяют индивидуальные нуклеосомы, получена из клеток микрококков (микрококковая нуклеаза). При непродолжительной обработке этим ферментом расщепляются только те участки ДНК, которые расположены между нуклеосомами остальная ДНК защищена связанными с ней гистонами. вследствие чего вся молекула полимера распадается на двухцепочечные фрагменты длиной 146 пар оснований. Эти ДНК-гисто-новые комплексы на электронных микрофотографиях выглядят как частицы дисковидной формы, имеющие диаметр около 11 нм Каждая нуклеосома содержит набор из восьми молекул гистонов - по две молекулы каждого из четырех высококонсервативных нуклеосомных гисто- [c.111]

Как правило, каждая клетка многоклеточного организма содержит одну и ту же генетическую информацию в виде одной и той же последовательности ДНК. Из этого следует, что различия между типами клеток данного организма должны объясняться дифференцированной экспрессией общей генетической информации. Хроматин, содержащий активные гены (транскрипционно-активный хроматин), отличается по некоторым признакам от неактивного. Нуклеосомная структура активного хроматина видоизменена или, в особо активных областях, вообще отсутствует. ДНК в активном хроматине содержит длинные участки (около 100000 пар оснований), чувствительные к действию нуклеаз (например, ДНКазы I). Чувствительность к ДНКазе I указывает на возможность транскршщии и в некоторых случаях коррелирует с отсутствием 5-метилдезок-сицитидина в соответствующей области ДНК. [c.67]

На рис. 11 -23 схематически представлена иерархическая структура хроматина эукариот. Как подробно описано в главе 8, по две молекулы каждого из четырех нуклеосомных гистонов (Н2А, Н2В, НЗ и Н4) соединяются, образуя дисковидный октамерный белковый кор, вокруг которого обвивается участок двуспиральной молекулы ДНК длиной около 200 пар нуклеотидов. Такую [c.161]

Кроме гистонов в хроматине присутствует большое количество различных негистоновых белков, характер взаимодействия которых с нуклеосомной ДНК пока не ясен. Наиболее богато представлены негистоновые белки HMG 14 и 17, функция которых остается все еще не изученной. H.MG 14 и 17 —это близкие по структуре белки, несущие большое количество заряженных групп. Они состоят соответственно из 68 и 74 аминокислотных остатков. Две молекулы этих белков способны к кооперативному связыванию с нуклеосомой, причем каждый белок взаимодействует с концевым участком ДНК и вторым сегментом, расположенным на расстоянии примерно 20 п. о. от ее конца. Эти две области нуклеосомной ДНК в основном свободны от гистонов (см. рис. 125). HMG 14 и 17 связываются с обращенной внутрь нуклеосо.мы стороной двойной спирали ДНК и не меняют существенным образом общую форму нуклеосомы. Создается впечатление, что этн два белка занимают свободную внутреннюю область ДН К нуклеосомы. [c.242]

Существует ряд моделей структуры 30-нм фибриллы хроматина. Согласно наиболее обоснованной модели, межнуклеосомная ДНК вместе с нуклеосомной ДНК образуют непрерывную левую суперспираль, в которой соседние нуклеосомы располагаются одна за другой (рис. 128). Согласно другой, зигзагообразной , модели, межнуклеосомная ДНК образует распрямленные участки, которые связывают соседние нуклеосомы. располагающиеся иным образом, чем в первой модели. В обеих моделях соленоидной структуры на 1ДИН виток соленоида приходится 6—7 нуклеосом. [c.245]

Домены эукариотической хромосомы отличаются от прокариотических доменов. Представление о доменах прокариотической хромосомы сформулировано на основании опытов по релаксации ДНК. Представление об эукариотических доменах опирается на опыты по электронной микроскопии митотических хромосом, с которых удалены гистоны. ДНК эукариот, точнее нуклеосомная фибрилла, находится в релаксированном состоянии. Обработка релаксирующим ферментом не изменяет ее конформации. Следует учитывать, что ДНК навивается на нуклеосомы спиралью. Если те.м или иным способом удалить гистоны с ДНК, то в ней возникают супервитки. Особенно нагляден этот эффект при использовании в качестве модели хроматина кольцевой мини-хромосомы вируса ОВ-40 длиной около 5 т. п. о. Как видно из рис. 127, мини-хромосома на электронных микрофотографиях представляет собой релаксированную структуру. После удаления гистонов ее ДНК суперспирализована. Существует предположение, что тран-скрипционно активные петли эукариотической хромосомы все-таки находятся в торзионно-напряженном состоянии и релакси-руют под действием топоизомераз. [c.246]

В растущей клетке во время интерфазы весь хроматин должен удвоиться. Репликация происходит как серия индивидуальных событий в небольших участках (реплико-нах). При этом удваиваются соответствующие участки двухцепочечной ДНК, каждый из которых связан с набором гистоновых октамеров. Какие события происходят при удвоении нуклеосомной частицы, пока еще не установлено (гл. 29), однако разделение цепей родительской ДНК, по-видимому, должно неизбежно нарушать структуру, по крайней мере хроматиновых нитей размером 30 нм, а, возможно, также и нитей размером 10 нм. [c.376]

На примере некоторых генов теплового шока у D. melanogaster можно проиллюстрировать, что во время транскрипции в структуре нитей хроматина происходят определенные изменения. В период, предшествующий тепловому шоку, эти гены транскрибируются не слишком часто, а обработка нуклеазой микрококков приводит к появлению типичной лестницы (указывающей на нуклеосомную организацию соответствующих районов). После теплового шока они активируются и затем начинают интенсивно транскрибироваться. Как видно из рис. 30.6, лестница в результате оказывается довольно смазанной, что указывает на изменение нуклеосомной организации. [c.380]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология