Мини-хромосомы

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]

Векторы YLp — линейные мини-хромосомы, конструируемые на базе Y p Для этого вводят специфические, шпилечные по форме, нуклеотидные последовательности на концах хромосом (теломеры) в кольцевые плазмиды Y p с последующей линеаризацией плазмид [c.201]

Мини-хромосома вируса SV 40 [c.96]

РИС, 15-35. А Электронная микрофотография мини-хромосомы , образованной вирусом SV40, растущим в культивируемых к.тетках обезьяны [2921, [c.303]

Рис. 127. Простейшая модель хроматиновой фибриллы — так называемая мини-хромосома вируса ЗУ40 (любезно предоставлен С. А. Недоспасовым)

ДНК этого вируса длиноЛ около 5 т. п. о. реплицируется в ядре клетки-хозяина и представляет собой короткую кольцевую хроматиновую фнбрнллу) а — ДНК вируса 5 40, с которой удалены гистоны б — мини-хромосомы при низкой ионной силе после удаления гнстона Н1 — миии-хромосомы. содержащие Н1, при физиологической ионной силе г — хроматиновые глобулы прн той же ионной силе видны структуры типа бусы на нитке (б), фибрилла толщиной им <л) [c.244]

ДНК вируса SV40 представляет собой кольцевую молекулу в 5200 п.п., контурная длина которой равна примерно 1500 нм. И в состоянии вириона, и будучи инъецированной в ядро, она упакована в серию нуклеосом. В этой форме ее называют мини-хромосомой. При обычном выделении контурная длина мини-хромосомы равна примерно 210 нм, а плотность ее упаковки составляет примерно 7. Изменение в концентрации соли может превратить ее в гибкую нитку бус со значительно более низкой плотностью упаковки. Из этого следует, что нуклеосомные нити in vitro в зависимости от условий могут находиться в более чем одной форме. [c.364]

Для мини-хромосомы вируса SV40 можно прямо измерить степень суперспирализации в самой нуклеосоме. Мини-хромосома может иметь свободные супервитки в гирлянде нуклеосом, а также супервитки, удерживаемые на нуклеосоме. Процедура измерения суперспирализации, обусловленная только структурой нуклеосом, показана на рис. 29.10. Сначала освобождаются свободные супервитки самой мини-хромосомы, так что гирлянда нуклеосом образует кольцо с нулевой суперспирализацией. Затем экстрагируют гистоновые октамеры. В результате этой процедуры освободившаяся ДНК свободно расправляется. Таким образом каждый супервиток, который сдерживается в мини-хромосоме, проявится в депротеинизиро-ванной ДНК как — 1 оборот. Так можно измерить общее число супервитков в ДНК вируса SV40. [c.364]

Рис. 29.10. Супервитки мини-хромосомы могут рслаксировать и превратиться в кольцевую структуру, которая после удаления гистонов образует суперспирализованную свободную ДНК.

Единственной системой, в которой удалось получить аутентичную плотность расположения нуклеосом в опытах по реконструкции, оказалась система ооцитов Xenopus. При инъецировании ДНК вируса SV40 в ооциты кольцевые молекулы могут формировать мини-хромосомы. При достаточном избытке ДНК пул эндогенных гистонов истощается и сборка начинает зависеть от введения дополнительных гистонов. Характерные признаки системы сохраняются в бесклеточном экстракте, где сборка нуклеосом на свободной ДНК происходит с интервалом в 195 п. н. Это важная информация, так как она показывает, что правильная сборка нуклеосом может происходить de novo со свободной ДНК. Сборка не связана непременно с актом репликации она не зависит от последовательности добавленной ДНК. [c.372]

Рис. 30.5. Мини-хромосома вируса SV40 может транскрибироваться.

Особенно хорошо изучена чувствительная к нуклеазе область мини-хромосомы вируса SV40. Короткий сегмент около точки начала репликации, непосредственно предшествующий промотору для поздней единицы репликации, предпочтительно расщепляется ДНКазой I, нуклеазой микрококков и другими нуклеазами (в том числе рестриктирующими ферментами). По минимальной оценке область предпочтительного расщепления имеет в длину 400 п. н., причем этот фрагмент может быть вырезан в виде свободной ДНК. [c.391]

Состояние мини-хромосомы вируса SV40 можно увидеть под электронным микроскопом. В участке, составляющем до 20% всего образца, заметен пробел в нуклеосомной организации. Это хорошо видно на электронной микрофотографии (рис. 30.19). Пробел длиной около 120 нм (примерно 350 п.н.) с обеих сторон окружен нуклеосомами, занимающими весь остальной геном. Положение пробела можно определить, расщепив кольцевую мини-хромосому с помощью рестриктирующего фермента, для которого известен лишь один сайт-мишень. Видимый пробел соответствует области, чувствительной к нуклеазам. Это прямо показывает, что повышенная чувствительность к нуклеазам коррелирует с отсутствием нуклеосом. [c.391]

Отсюда, однако, не следует, что данная ДНК свободна от нуклеосом in vivo, поскольку вполне возможно, что при выделении мини-хромосомы была потеряна какая-то другая белковая структура. [c.391]

МИНИ-ХРОМОСОМА. Кольцевая ДНК (например, вирусов SV40 или полиомы) в нуклеосомной форме. [c.523]

Г. Амплификация генов. Амплификация некоторых генов (см. гл. 38) обнаружена в клетках ряда опухолей. Как выяснилось, ее можно вызвать введением противоопухолевого препарата метотрексата— ингибитора дигидрофолатредуктазы. В результате опухолевые клетки становятся резистентными к действию метотрексата. Причиной резистентности является амплификация гена дигидрофолатредуктазы, при этом активность фермента повышается примерно в 400 раз. Амплифицированные гены, имеющие суммарную длину 1000 т. п. н. или даже больше, выявляются в виде гомогенно окрашенных участков на соответствующих хромосомах. Амплифицированные гены могут обнаруживаться также в двойных мини-хромосомах, не содержащих центромер. В настоящее время исследуется связь гомогенно окрашенных участков и двойных мини-хромосом. Процесс амплификации, а следовательно, и активации, может затрагивать и некоторые клеточные онкогены. Имеются данные, позволяющие предполагать, что увеличение количества продукта некоторых он- [c.361]

Рис 15 Схема экспериментальных подходов к изучению расположения нуклеосом на ДНК в хроматине на модели мини-хромосомы 5У40 [c.96]

Однако на мини-хромосомах SV40, которые транскрибируются РНК-полимеразой И, а не РНК-полимеразой I, как гены рибосомной РНК, были получены другие результаты (рис. 28). Транкскрипционно активные мини-хромо-сомы выявляются благодаря наличию на них растущих цепей РНК (обычно одной или двух). Такие миии-хромо-сомы составляют 1—2 % от всех мини-хромосом, выделенных из клетки. Они, однако, содержат то же самое число пузырьков, что и неактивные мини-хромосомы, причем их размеры одинаковы в обоих случаях. Наиболее интересным является то, что цепи РНК отходят как от линкеров, так и непосредственно от пузырьков, т. е. РНК-полимераза, очевидно, транскрибирует нуклеосомы. Эти данные свидетельствуют в пользу разворота нуклеосом и транскрипции их РНК-полимеразой. [c.153]

Сейчас сайты гиперчувствительности к ДНКазе I обнаружены для множества разных генов. Обычно таких мест бывает несколько. Очень часто они локализуются в области энхансеров, а также и рядом с другими регуляторными элементами. Иногда часть сайтов сохраняется и в неактивном хроматине, однако многие из них можно выявить только в том случае, если данный ген транскрибируется или по крайней мере находится в потенциально активном состоянии. В мини-хромосоме вируса 5У40 несколько сайтов гиперчувствительности к ДНКазе I располагаются в регуляторной области, свободной от нуклеосом (см. рис. 30). [c.165]

Рис. 30. Выявление свободной от нуклеосом зоны в мини-хромосомах вируса SV40

Основной эксперимент заключался в следующем. Выделенные мини-хромосомы вируса SV40 обрабатывали топо I, затем выделяли из контрольных и обработанных ферментом мини-хромосом ДНК и сравнивали их с помощью высокоразрешающего электрофореза в агарозном геле, при проведении которого происходит разрещение топоизомеров ДНК, т. е. две одинаковые ДНК, различающиеся всего на один супервиток, видны как две разные дискретные полосы. Оказалось, что ДНК, выделенные из обработанных топо I и контрольных мини-хромосом, содержат одинаковые наборы топоизомеров, обе негативно закручены и вообще неразличимы между собою. Следовательно, топо I не вносила изменений в ДНК, когда последняя была в составе мини-хромосомы. Отсюда вытекает, что ДНК в составе хроматина находится в равновесном, энергетически наиболее выгодном состоянии, и упругие торзионные напряжения в ней отсутствуют. [c.175]

Очевидно, в целом вопрос требует дальнейшего изучения. Наши данные о существовании торзионных напряжений в активном хроматине нашли подтверждение в последующих работах ряда других авторов. А. Ворсел и сотр. (США) показали, что ДНК транскрипционно активных мини-хромосом в овоцитах лягушки находится в состоянии торзионного напряжения. Авторы установили, что введенные в ядра овоцитов лягушки мини-хромосомы далее выявляются либо в форме, связанной с ядерным остовом (предположительно транскрипционно активные минихромосомы), или в растворимой форме. После микроинъекции топо I ДНК связанных мини-хромосом релаксировала, а в растворимых мини-хромосомах она оставалась суперспирализованной. Таким образом, благодаря микроинъек- [c.180]

Следует упомянуть, что некоторые авторы выступили с данными, противоречащими изложенным выше. Однако в их опытах были использованы условия эксперимента, не позволяющие извлечь истинные транскрибирующиеся мини-хромосомы из комплекса с ядерным матриксом. [c.181]

Искусственные хромосомы дрожжей YA . Первые минихромосомы дрожжей были получены А. Мюрреем и Дж. Шостаком в 1983 г. Мини-хромосомы дрожжей YA представляют собой кольцевые молекулы ДНК, содержащие большинство вышеупомянутых генетических элементов, которые позволяют им стабильно существовать во внехромосомном состоянии в клетках дрожжей (рис. 10). Типичный вектор включает в себя две теломерные последовательности нуклеотидов TEL (Tetrahymena), необходимые для репликации концов мини-хромосомы, и область начала репликации ARS1, соединенную с последовательностью центромеры (СЕМ). Все эти функциональные элементы требуются для репликации YA -вектора и его [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология