Репрессированный хроматин

Активация репрессированного хроматина [c.162]

Развитие многоклеточных эукариотических организмов основано на способности клеток передавать в ряду поколений активное или, наоборот, репрессированное состояние гена. Наследование состояния гена приводит в конечном итоге к образованию дифференцированной ткани, состоящей из клеток, в которых лишь небольшая часть генов активирована на фоне репрессии основной части генома. Исследование молекулярных механизмов, обеспечивающих наследование активного или неактивного состояния гена в ряду клеточных поколений, представляется чрезвычайно важным. По-видимому, в основе этих механизмов лежат не только программированные взаимодействия белков и ДНК, обеспечивающие наследуемую локальную организацию хроматина, но и процессы метилирования ДНК. Метилирование можно расс.матривать как особый механизм контроля транскрипции, существующий наряду с механизмами, основанными на взаимодействиях между цис-действую-щими регуляторными элементами и факторами транскрипции. [c.218]

Структурные особенности активного и репрессированного хроматина и механизм регуляции его перехода из одной формы в другую во многом [c.138]

Репрессированный хроматин. Большая часть генов многоклеточных организмов эукариот экспрессируется только на определенных стадиях развития и/или только в определенных тканях. Это означает, что клетки должны располагать эффективными средствами подавления транскрипции всех генов, кроме тех, которые функционируют в клетках данного вида. Репрессия больших групп генов в принципе может осуществляться путем ограничения доступности необходимых факторов транскрипции, но, по-видимому, такой механизм маловероятен. Об этом свидетельствует тот факт, что гены, обычно не экспрессирующиеся в клетках определенного типа, могут экспрессироваться при введении их в клетки путем трансфекции. Например, гены глобина после трансфекции в фибробласты экспрессируются в 1000 раз эффективнее, чем эндогенные глобиновые гены в составе хромосом более того, это различие сохраняется при последовательных клеточных делениях даже несмотря на то, что трансфицированные гены встраиваются в хромосомы. Как правило (хотя и не всегда), активность транскрипции генов, переданных путем трансфекции, бывает на порядок выше, чем у соответствующих эндогенных генов. Этот феномен объясняют тем, что репрессия происходит в результате изоляции молчащих генов в хрома-тиновых структурах более высокого порядка, из-за чего они становятся недоступными для комплексов транскрипции. [c.136]

Активация хроматина сопровождается также локальным аце-тилированием N-кoнцeвыx областей гистонов Н2А, Н2В, НЗ и Н4. Вероятно, активный и неактивный хроматин различаются и по содержанию гистоновых вариантов. Например, в полностью репрессированном хроматине эритроцитов цыпленка гистон Н1 частично заменен близким ему по структуре гистоном Н5. [c.254]

В экспериментах с глобулином семян гороха было показано, что репрессированный ген синтеза информационной РНК, ответственной за образование глобулина семян, может быть дерепрессирован путем удаления гистона. Отщепление гистона достигается помещением хроматина в раствор высокой ионной силы, в которой ионные связи гистона с ДНК ослабляются. В этих условиях ДНК путем центрифугирования может быть отделена от гистона. Однако в природе дерепрессия генов едва ли осуществляется при посредстве подобного механизма. Во-первых, необходимая для этого концентрация солей (0,5—2М) превышает физиологические концентрации во-вторых, мы знаем, что в природе дерепрессия одного гена или группы генов с помощью физиологического механизма может происходить без одновременной дерепрессии всех репрессированных генов. При использовании механизма концентрированных солевых растворов подобная локализация эффекта дерепрессии была бы фактически невозможной. К тому же у нас уже имеются некоторые данные, говорящие о том, что репрессия и дерепрессия генов в естественных условиях осуществляются за счет действия механизма иного рода. Оказалось, что определенные низко- [c.525]

В хроматине разных органов и тканей наряду с огромными транскрипционно неактивными или стабильно репрессированными участками имеются активные нли потенциально активные участки. За малым исключением (лимфоциты), каждая клетка [c.82]

Поскольку мы не располагаем детальной информацией о таких высокоупорядоченных хрома-тиновых структурах, мы не можем описать процесс перехода репрессированного хроматина в экспрессирующийся. Один из подходов к решению этой проблемы мог бы состоять в установлении корреляции между периодом клеточного цикла, когда происходит репликация конкретного гена, и его способностью участвовать в транскрипции. Вездесущие гены домашнего хозяйства , экспрессирующиеся во всех тканях (например, гены дигидрофолатредуктазы, цитоплазматического актина и глю-козо-6-фосфат-дегидрогеназы) реплицируются в первой половине 8-фазы, а неэкспрессируемые гены, как правило, реплицируются позднее. Более того, гены имеют тенденцию к ранней репликации в тех тканях, где они экспрессируются, и к поздней в тех тканях, где они молчат. Аналогичным образом, у млекопитающих неактивная Х-хромосома реплицируется позже, чем транскрипционно активная. Такая закономерность говорит о том, что при ранней репликации во время 8-фазы ДНК, вероятно. [c.136]

Рассмотрим ген, который активирован (или репрессирован) путем связывания с ДНК какого-то специфического регуляторного белка и (или) каким-то изменением структуры хроматина. Каким путем это конкретное состояние будет унаследовано дуплицированными хромосомами дочерних клеток, образовавшихся в результате деления Если во время репликации все белки отделяются от ДНК, специфическое состояние должно заново устанавливаться в каждом цикле клетки. Однако возможно, что определенный механизм сегрегации используется для того, чтобы передать информацию о состоянии экспрессии генов. Одна возможность заключается в том, что специфическая структура может быть увековечена путем сегрегации и дупликации в процессе репликации ДНК. Например, образец, формально эквивалентный полунуклеосом-ной сегрегации, показан на рис. 29.20 (безотносительно к тому, используется ли такой тип сегрегации самими гистонами). Таким образом, комплекс негистоновых белков может сформироваться на ДНК, затем расщепиться на полукомплексы при репликации и вновь достроиться до полных комплексов на каждом дочернем дуплексе [c.371]

Большая часть синтеза ДНК в мозге интактных взрослых крыс ( 60%) обусловлена именно процессами репарации. Скорость репарации многих экспериментально индуцированных повреждений ДНК мозга очень невелика. Относительно быстрое удаление части таких повреждений в первые часы после их индукции обычно сменяется фазой гораздо более медленной репарации (В.А.Иванов, 1989). В первую очередь репарируются повреждения транскрипционно активных, важных для выживания и полноценного функционирования клеток генов, тогда как в репрессированных областях хроматина повреждения могут накапливаться. В основе такой избирательности может лежать более высокая доступность транскрибируемых участков хроматина ферментам репарации и совместное расположение транскрипционных и репаративных ферментов в определенных участках ядерного матрикса. [c.12]

Как осуществляется хромосомная регуляция общей активности клетки и генная регуляция синтеза соответствующего фермента у растений, можно показать на следующем примере. Клетки, ткани, органы растения могут быть живыми, дышать, но, находясь одновременно в состоянии покоя, не расти, если даже для этого имеются самые благоприятные условия. Почки ( глазки ) свеже-убранных клубней картофеля длительное время находятся в состоянии покоя и начинают прорастать только через несколько недель после уборки. Но если на покоящиеся клетки подействовать гормоном — гибберелловой кислотой, то глазки начнут прорастать. В состоянии покоя геном картофельного глазка полностью репрессирован и не может синтезировать РНК in vitro. Если из покоящихся глазков выделить хроматин, то и он при добавлении полимеразы не способен к синтезу РНК. В то же время глазки, вышедшие через известное время из состояния покоя, синтезируют РНК in vitro, а выделенный из них хроматин при добавлении полимеразы способен к синтезу РНК. зависимому от ДНК. Таким образом, гормон гибберелловая кислота в данном случае играет роль эффектора, выводящего из состояния репрессии весь геном. Ёследствие этого включается механизм синтеза РНК, на основе которого начинаются синтез ферментов, репликация ДНК, деление клеток и рост. [c.307]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология