Нуклеосомы минимальные

Частицы минимальной нуклеосомы высококонсервативны [c.362]

Минимальная нуклеосома была идентифицирована по действию нуклеазы микрококков на нуклеосомный мономер. Реакция этого фермента начинается с введения разреза между нуклеосомами. Но если продолжить реакцию после того, как образованы мономеры, то расщепление [c.362]

Как показано на рис. 29.6, длина ДНК уменьшается ступенчато. Например, в ядрах печени крысы нуклеосомные мономеры сначала содержали отрезок ДНК в 205 п.н. Потом были обнаружены мономеры, у которых длина ДНК была уменьшена до 160-170 п.н. Затем длина этих мономеров сократилась до размера ДНК в минимальной нуклеосоме-146 п.н. (эта величина достаточно стабильна, однако, если продолжать гидролиз, разрезы образуются и в пределах такой ДНК. При этом образуется набор фрагментов, из которых самые длинные соответствуют фрагменту ДНК минимальной нуклеосомы, а самые короткие имеют размер 20 п. н.). [c.363]

Хотя частицы минимальной нуклеосомы меньше, чем сами нуклеосомы, их свойства похожи. Они напоминают нуклеосомы по форме и размеру, из чего можно заключить, что основная геометрия такой частицы устанавливается в результате взаимодействия между ДНК и гистоновым октамером. Из-за того что минимальные частицы легче получить в виде гомогенного препарата, их использовали для многих структурных исследований вместо препаратов нуклеосом. Мономеры нуклеосом больше варьируют в размерах из-за того, что трудно получить препараты, в которых не происходило бы подрезания концов ДНК. [c.363]

Какова физическая природа минимальной нуклеосомы (нуклеосомного кора) и линкера Эти термины являются операциональными определениями для обозначения областей, относительно более и менее чувствительных к обработке нуклеазой. Из этого нельзя делать каких-либо выводов об их действительной структуре. Это не означает, в частности, что линкерная ДНК имеет более вытянутую форму, С другой стороны, путь ДНК в нуклеосоме может быть непрерывным без каких-либо четких различий между этими областями мономера. В действительности это условное рабочее предположение, которое часто делают, пытаясь перейти от структуры минимальной нуклеосомы к структуре нуклеосом. С другой стороны, возможно, что путь линкерной ДНК отличается от пути ДНК в минимальной нуклеосоме, о чем свидетельствуют заметные вариации в длине линкеров. [c.363]

Мы уже говорили, что гистон Н1 теряется при деградации мономерных нуклеосом. Он еще остается в мономерах, содержащих 160-170 п.н. ДНК, но всегда теряется при последующем уменьшении до минимальной хромосомы размером 146 п.н. На основании этого факта можно предположить, что гистон Н1 располагается в области линкерной ДНК, непосредственно прилегающей к ДНК минимальной нуклеосомы. [c.363]

Поскольку в минимальной нуклеосоме находятся две цепи ДНК, метка вводится в оба 5 -конца (или З -конца), так что метится один конец каждой цепи. Поэтому при разрезании образуются фрагменты, относящиеся к обеим цепям. Это изображено на рис. 29.12, где каждый фрагмент происходит из разных цепей. В таком эксперименте каждая меченая полоса в действительности представляет [c.365]

Наиболее существенный вывод, который можно сделать из этих результатов, состоит в следующем сайт разрезания представляет собой короткий отрезок (порядка 3-4 пар оснований), в котором фосфодиэфирные связи в обеих цепях открыты для действия нуклеазы. Аналогичный вывод был сделан при детальном исследовании в гелях высокого разрешения фрагментов одной цепи с концевой меткой, полученных при разрезании минимальной нуклеосомы ДНКазой I или II. Пример такого эксперимента показан на рис. 29.15. В каждом сайте действительно существуют 3-4 положения, в которых может произойти разрез, т. е. сайт разрезания определяется с точностью +1 п. н. Относительная интенсивность разрезания указывает на то, что некоторые положения оказываются предпочтительнее других. На основе полученной картины можно подсчитать среднюю точку разрезания. При этом видно, что нуклеотидные пары сайтов от 81 до 84 лежат на расстоянии 10,0 п.н. друг от друга, сайты от 84 до 810 разделены на 10,7 п.н., а для сайтов [c.366]

Мы считаем, что при иммобилизации ДНК на плоской поверхности периодичность разрезания (расстояние между точками расщепления) действительно соответствует структурной периодичности (число пар на виток двойной спирали). Вариации в периодичности разрезания ДНК минимальной нуклеосомы (10,0 на концах и 10,7 посередине) затрудняют интерпретацию этого явления. [c.367]

Одно из предположений заключается в том, что структурная периодичность ДНК минимальной нуклеосомы действительно варьирует. В средней части она более близка к В-форме, а на концах может быть закручена слабее. Другая возможность состоит в том, что сама ДНК имеет постоянную периодичность, но геометрия нуклеосомы вызывает смещение мест разрезания в средней части. Если в некоторых положениях доступ ферменту [c.367]

И еще одно важное замечание нужно сделать относительно укладки ДНК в нуклеосоме и ее возможной степени суперспирализации. Все обсуждавшиеся данные были получены с использованием препаратов минимальной нуклеосомы. В моделях, объясняющих противоречивость данных о числе супервитков, предполагается, что линкерная ДНК уложена таким же способом, что и ДНК минимальной нуклеосомы. Однако способ укладки линкерной ДНК может быть иным. Анализ лестниц , полученных при расщеплении ДНКазой I фрагментов длиной более 1000 П.Н., свидетельствует в пользу того, что выходящая из кора ДНК уложена так же, как и ДНК кора. Это означает, что одна и та же периодичность разрезания сохраняется не только в отдельной нуклеосоме, но и между нуклеосомами. Другими словами, ДНК следует от одной нуклеосомы к другой, не нарушая способа организации, по крайней мере насколько это видно из периодичности разрезания. [c.368]

Другие данные были получены при использовании поперечно-сшитых гистоновых октамеров, которые не могут диссоциировать на отдельные белки, но тем не менее сохраняют способность связывать ДНК с образованием минимальной нуклеосомы. Это говорит о том, что в принципе ДНК может обвиваться вокруг предварительно сформированного октамера. [c.370]

Рис. 30.12. Нуклеосомы, частицы минимальной нуклеосомы и частицы, связанные с убиквитином, можно разделить с помощью двумерного гель-электрофореза.

Нуклеосомы а-сателлитной ДНК фазированы таким образом, что положение сайтов II и III приходится на концы ДНК минимальной нуклеосомы. Поскольку ДНК закручена вокруг гистонового октамера, сайт I находится в непосредственной близости от них. Таким образом, кластер сайтов, связывающих а-белок, находится на одном и том же участке поверхности нуклеосомы. [c.378]

Если расположение нуклеосом на ДНК происходит случайным образом, то все сайты, чувствительные к нуклеазе микрококков, рано или поздно окажутся в линкерной области, став доступными для действия фермента. Картина расположения полос при расщеплении хроматина и ДНК будет одинаковой. Но, если нуклеосомы лежат в упорядоченных местах (фазированы), некоторые сайты, чувствительные к нуклеазе микрококков, будут вне пределов досягаемости, так как окажутся в пределах минимальной нуклеосомы. Тогда отдельные полосы, обнаруживаемые при электрофорезе расщепленной ДНК, будут отсутствовать в электрофореграммах расщепленного хроматина. Если же при образовании нуклеосом возникают новые чувствительные сайты, то в электрофореграммах расщепленного хроматина можно будет обнаружить новые полосы. Таким образом, различие в расположении полос при расщеплении контрольной ДНК и хроматина доказывает существование фазирования нуклеосом. Такие эксперименты действительно были выполнены. [c.379]

Рис. 29.8. Схематическое изображение нуклеосомы. Двойная спираль ДНК (красная полоса) намотана на октамер гистонов (по две молекулы Н2А, Н2В, НЗ и Н4 изображены голубым). Гистон Н1 (желтый цвет) связывается с наружной стороной этой минимальной нуклеосомы и с линкерной ДНК. (Kornberg А, DNA Repli ation. Freeman and. o., 1980.)

Нуклеосомная ДНК относительно нечувствительна к нуклеазе микрококков. Даже в изолированных частицах минимальной нуклеосомы только часть связей в ДНК оказывается чувствительной к ДНКазе I, делающей одноцепочечные разрывы (гл. 29). Напомним, что каждая нуклеосома существует не изолированно, а по соседству с другими, и рассмотрим два оборота ДНК, закрученные вокруг нуклеосомы. Все это выдвигает на первый план вопрос о том, имеет ли РНК-полимераза достаточный доступ к ДНК, если нуклеиновая кислота как обычно закручена вокруг нуклеосомы. Трудно себе представить, что в процессе транскрипции полимераза может следовать по ДНК вокруг нуклеосомы. [c.379]

Рис. 29.13. На электрофореграмме ядерного гидролизата, образованного под действием ДНКазы I, видно, что сайты одноцепочечных разрывов располагаются на ДНК минимальной нуклеосомы через определенные интервалы.

ЛИНКЕРНАЯ ДНК. ДНК нуклеосомы, выходящая за пределы кор-частицы (минимальной нуклеосомы) длиной 146 п.н. [c.523]

Все нуклеосомы состоят из гистонового октамера, связанного с ДНК определенной длины. Какие же факторы отвечают за вариацию длины ДНК в нуклеосомах, полученных из различных источников На этот вопрос легче ответить, определив то, что не вызывает вариаций. Вариации не зависят от изменения в связывании ДНК с гистоновым октамером. Всегда образуются частицы минимальной нуклеосомы (нуклеосомного кора, кор-частицы, ore parti le), содержащие 146 п.н. ДНК, независимо от общей длины ДНК в нуклеосоме. Таким образом, варьирует размер ДНК, которая присутствует в нуклеосоме сверх основной структуры кора. [c.362]

На основе такого анализа можно разделить нуклеосомную ДНК на две части. ДНК минимальной нуклеосомы имеет постоянную длину 146 п.н. и относительно устойчива к расщеплению нуклеазами. (Другие нуклеазы, в том числе и нуклеаза микрококков, останавливаются перед этим отрезком ДНК.) Линкерная ДНК заключает в себе остаток повторяющейся единицы. Ее длина может варьировать in vivo от такого малого размера, как 8 п. н., до такого большого, как 114 п.н., на 1 нуклеосому. [c.363]

Лестница, полученная в результате обработки ДНКазой I, показана на рис. 29.13. Похожие результаты получают при аналогичной обработке хроматина. (Действительно, для таких экспериментов in vitro обычно используют препарат минимальных нуклеосом, так как трудно получить препараты полных нуклеосом с гомогенным распределением по размеру фрагментов ДНК.) Интервал между последовательными ступенями лестницы составляет примерно 10 оснований. Лестница вытягивается на всю длину ДНК минимальной нуклеосомы сайты расщепления пронумерованы от S1 до S13 (где S1 расположен через 10 оснований от меченого 5 -конца ДНК, S2-через 20 оснований и т. д.). Из этого следуют два важных вывода. Во-первых, ДНК не защищена на нуклеосоме и остается чувствительной к ДНКазе I она не покрыта белками. Во-вторых, чувствительные участки расположены периодически. [c.365]

Рис. 29.15. Высокоразрешающий анализ показывает, что каждый сайт для ДНКазы I состоит из нескольких соседних чувствительных фосфодиэфирных связей, как это видно на представленном примере сайтов S4 и S5 в ДНК частиц минимальной нуклеосомы, исследованных с введением концевой метки.

На некоторых участках ДНК нукдеосомы отсутствуют, несмотря на то, что длина этих участков составляет сотни нуклеотидных пар. Такие области можно выявить, обработав ядро клетки следовыми количествами дезоксирибонуклеазы (ДНКаза 1). Использование минимальных концентраций фермента обеспечивает разрушение длинных областей безнуклеосомной ДНК, при этом короткие участки линкерной ДНК, расположенной между нуклеосомами, останутся целыми. Хроматин, обработанный таким образом, расщепляется преимущественно по участкам, которые, по-видимому, не содержат нуклеосом. Обычно такие сайты отстоят друг от друга на расстояние нескольких тысяч нуклеотидных пар. [c.113]

Эукариотическая хромосома содержит одну молекулу двухсниральной ДНК, которая по крайней мере в 100 раз длиннее, чем молекулы ДНК в клетках прокариот. ДНК прочно связана с основными белками, которые называются гистонами. Хроматиновая нить представляет собой гибкую цепь нуклеосом. Ядро этого повторяющегося элемента (минимальная нуклеосома, кор) содержит фрагмент ДНК длиной 140 пар оснований, накрученный на октамер гистонов, в состав которого входят но две молекулы гистонов Н2А, Н2В, НЗ и Н4. Минимальные нуклеосомы соединены между собой линкерной ДНК, длина которой обычно составляет 60 пар оснований, связанной с одной молекулой гистона Н1. Благодаря нуклеосомам ДНК может укорачиваться в семь раз. Это - первый уровень конденсации ДНК. Эукариотическая ДНК реплицируется полуконсервативным путем и наполовину непрерывно (т.е. получает по одной из родительских цепей), причем репликация на- [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология