Нуклеосомы транскрипция

Чувствительность к действию нуклеаз. Судя по более высокой чувствительности к расщеплению под действием ДНКазы I или микрококковой нуклеазы, транскрипционно активные области хроматина упакованы менее плотно, чем области, содержащие неактивные гены. Такая чувствительность к нуклеа-зам часто распространяется на сегменты длиной несколько тысяч пар оснований, фланкирующие единицу транскрипции. Структурные особенности, лежащие в основе этой чувствительности, не установлены, но данные биохимических исследований свидетельствуют о том, что нуклеосомы, содержащие активные гены, характеризуются низким содержанием гистона Н1, обогащены ацетилирован- [c.137]

Нуклеосомы отсутствуют и в области потенциально активного промотора РНК-полимеразы II, даже когда транскрипция еще не началась. Так организована область вблизи начала транскрипции ранних генов ЗУ 40 (она же является областью начала репликации). Не обнаруживаются нуклеосомы и в регуляторных участках генов овальбумина кур, активных в клетках яйцевода, а также глобинов ых генов. [c.254]

Известно, что в клетках эукариот ДНК, соединенная с белками (гистонами), упакована в нуклеосомы (гл. 14). В этом состоянии транскрипция невозможна, и для экспрессии генов необходимо деблокирование транскриптона. Следовательно, образование и разрушение нуклеосом является важным фактором регуляции эукариотических генов. Каким же образом происходит деблокирование транскриптона [c.473]

Механизм, с помощью которого ДНК расплетается, образуя матричную цепь для РНК-полимеразы, неясен. Обычно считают, что в этом процессе участвует что-то вроде шарнира, благодаря которому одна цепь ДНК может свободно вращаться относительно другой. Проблема раскручивания еще более усложняется, если ДНК во время транскрипции неподвижно закреплена на нуклеосоме. [c.379]

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]

Можно лишь рассуждать о том, будет ли справедливым суждение, обратное этому принципу гены, регуляторные участки которых организованы в нуклеосомы, не могут экспрессироваться. Предположим, что образование нуклеосом происходит независимо от последовательности в любом участке ДНК, из которого специально не удалены гистоны. Тогда в отсутствие специфических регуляторных белков промоторы, усилители транскрипции и другие регуляторные участки будут организованы с помощью гистоновых октамеров в такое состояние, в котором они, возможно, не могут быть активированы. (Доказательств существования какого-либо белка, способного удалять гистоны с ДНК, нет.) [c.392]

Однако полное удаление гистонов имеет место лишь в немногих случаях при максимальной интенсивности транскрипции. Как показали многочисленные эксперименты, при умеренной и слабой транскрипции нуклеосомы (гистоны) сохраняются на ДНК- Эго подтверждают и биохимические данные, и электронная микроскопия, причем структура этих нуклеосом, вероятно, ие отличается от обычных нуклеосом неактивного хроматина. [c.255]

Эта модель структурной динамики транскрипционно активного хроматина не является единственной. Так, в активно транскрибируемом хроматине рибосомных генов гриба Physarum обнаружены развернутые нуклеосомы, в которых гистоны остаются связанными в частично или полностью линеаризованной ДНК нуклеосомы. Зга модель предполагает, что в процессе транскрипции происходит линеаризация ДНК, но РНК-полимераза не смещает молекулы гистонов с транскрибируемых участков. Напомним, что регуляторный белок TFHIA генов 5S РНК шпорцевой лягушки прочно связывается с регуляторным участком, лежащим в транскрибиру--емой области, и не диссоциирует при прохождении РНК-полимеразы III. [c.256]

П p пм e p 7. Вейсброд и Вайнтрауб описали способ выделения нуклеосом, участвующих в транскрипции, путем сорбции на агарозе с иммобилизованными негистоновыми белками хроматина HMG-14 и HMG-17. Основанием для разработки этого iмeтoдa послужили ранее опубликованные данные авторов о том, что указанные белки преимущественно связываются именно с активными нуклеосома-ми, повышая их чувствительность к обработке ДНКазой I. [c.440]

Фосфорилирование гастонов. В результате действия белковых гормонов происходит опосредованное фосфорилирование ядерньгх белков — гистонов и разрушение нуклеосом. Матрица при этом становится доступной для основных факторов инициации транскрипции, и начинается синтез РНК. При прекращении действия гормонов нуклеосомы восстанавливаются. [c.473]

Гены, кодирующие рРНК, можно исследовать под электронным микроскопом. Структура ДНК при этом плохо видна из-за плотного расположения молекул РНК-полимеразы. Это отчетливо видно на рис. 23.4 и на другом примере, показанном на рис. 30.4. Плотность упаковки ДНК можно подсчитать, разделив известную длину единицы транскрипции, которую измеряют по оси транскрипционной матрицы. Она равна примерно 1,2. Таким образом, ДНК почти полностью вытянута и не может быть организована в нуклеосомы. [c.379]

Из этих экспериментов можно сделать ограниченные, но важные выводы. В генах, которые в данный момент транскрибируются, нуклеосомы расположены с такой же частотой, что и в нетранскрибируемых последовательностях. Таким образом, для транскрипции гены не должны обязательно принимать другую форму организации. Но, поскольку часть гена, связанная с молекулами РНК-поли-меразы, может быть довольна мала, мы не можем судить о том, что происходит в местах, непосредственно связанных с ферментом. Возможно, что нуклеосомы там сохраняются. Но, может быть, в местах следования РНК-полимеразы нуклеосомная структура временно исчезает, а затем сразу восстанавливается. [c.380]

Результаты биохимических исследований свидетельствуют о том, что при транскрипции большая часть ДНК остается связанной с нуклеосомами электронномикроскопическое изучение препаратов распластанного по специальной методике хроматина обычно выявляет одинаковое расположение нуклеосом как в транскрибируемых, так и в нетранскриби- [c.115]

Рис. 9-32. Две возможные модели, объясняющие, как РНК-полимераза может транскрибировать хроматин, не вытесняя с него нуклеосомы. А. Транскрипция через временно приоткрытые полинуклеосомы. Б. Транскрипция через целый гистоновый октамер

ДНК эукариот тесно связана с большим количеством гистонов, которые служат для образования множества повторяющихся частиц, содержащих белки и ДНК и называемых нуклеосомами. Нуклеосомы обычно упакованы вместе в регулярную структуру — фибриллу, имеющую диаметр 30 нм. Однако в областях ДНК, содержащих гены, гистоновый октамер, образующий каждую нуклеосому, должен конкурировать с разнообразными сайт-специфическими белками за участки связывания на ДНК. Такие участки, на которых нуклеосома замещена ДНК-связывающими белками, обычно выявляются как области более активной транскрипции ДНК. [c.118]

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]

Структура гистонового кора нуклеосомы. Гистоны объединяют пять разновидностей небольших структурных белков Н1, Н2А, Н2В, НЗ и Н4, аминокислотные последовательности которых содержат соответственно 220, 128, 124, 134 и 102 остатков. Они обеспечивают плотную упаковку двойной спирали ДНК, которая в растянутом состоянии имеет большую длину. Например, в каждой хромосоме человека она составляет в среднем около 5 см. Поэтому компактизация ДНК с помощью гистонов необходима прежде всего для упорядоченного расположения длинной двухцепочечной полинуклеиновой кислоты в небольшом объеме клеточного ядра. Однако не только для этого характер упаковки ДНК влияет на активность соответствующих участков генома. Следовательно, его гистоновая структурная организация является одним из способов регуляции и контроля транскрипции РНК с ДНК. Аминокислотные последовательности гистонов содержат около четверти положительно заряженных остатков Lys и Arg, что позволяет им эффективно связываться с двойной спиралью ДНК, независимо от ее нуклеотидного состава. [c.109]

Гистоны представляют собой эволюционно консервативные одноцепочечные пептиды щелочной природы, содержащие большое количество лизиновых и пролиновых остатков и выполняющие в хроматине структурные функции. ДНК, содержащая около 200 пар оснований, и октамер, состоящий из четырех типов гистонов (Н2А, Н2В, НЗ, Н4), образуют нуклеосому, которая является структурной единицей хроматина (M Ghee, Felsenfeld, 1980). По форме нуклеосомы напоминают диски с диаметром И нм и толщиной 5.7 нм, расположенные на цепях ДНК как птички на проводах . В среднем 146 пар оснований связаны в форме суперспирали блоком из восьми гистоновых молекул (коровая частица) и таким образом защищены от транскрипции. Между нуклеосомами находится 50—150 пар оснований (линкерная ДНК), доступных для транскрипции (Van Holde, 1988). [c.143]

Функциональное значение описанного перехода к коротким уклеосомам при созревании нейронов неокортекса до настоящего времени остается невыясненным. Предположение о том, что укороченные нуклеосомы обеспечивают укладку полинук-леосомной цепи в более открытую, способствующую транскрипции наднуклеосомную структуру, является упрощенным. [c.16]

Судьба нуклеосом при активации хроматина [154— 157]. Менее однозначным является вопрос о судьбе гистонов Н2а, Н2Ь, НЗ и Н4, формирующих сердцевину нуклеосомы. В вышеупомянутых опытах Ю. В. Козлова их присутствие практически не влияло на транскрипцию ДНК РНК-полимеразой из Е. соП. При изучении продуктов гидролиза хроматина эукариот многие авторы нашли, что нуклеосомы содержат ДНК активных генов, т. е. последние тоже организованы в нуклеосомы. Полученные на большом экспериментальном материале данные А. Д. Мирзабекова и сотр. показывают, что нуклеосомы, содержащие активно транскрибируемую ДНК, принципиально устроены так же, как и нуклеосомы, содержащие неактивную ДНК, хотя некоторые ДНК-гистоновые контакты в них изменяются. [c.150]

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]

В. В. Бакаев в нашей лаборатории пришел к выводу о роли HMG-белков в транскрипции с помощью другого экспериментального подхода. При электрофоретическом анализе гидролизатов хроматина он выявил, помимо нуклеосом и олигонуклеосом, минорные компоненты, обладающие большей подвижностью. Они были названы суб-нуклеосомами и, очевидно, являлись продуктами дальнейшего распада нуклеосомы (рис. 29, табл. 5). Субнуклео-сома СН-7 соответствовала нуклеосоме, утратившей по одной молекуле Н2а и Н2Ь и содержавшей ДНК, укороченную на 40 п. н., СН-6 соответствовала комплексу ДНК длиной 30—40 п. н. с гистоном Н1, отщепляющемуся от МН-2 при ее превращении в МН-1. СН-4 содержала отрезок ДНК и пару гистонов Н2а и Н2Ь (продукт реакции МН-1- -СН-7-(-СН-4). Две субнуклеосомы, СН-3 и СН-2, состояли из короткой ДНК и HMG-белков (HMG-14 и HMG-17). Можно было предположить, что они являются участками линкера, связанными с белками HMG-14 и HMG-17, пере- [c.157]

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]

Поскольку положение областей регуляции транскрипции согласуется с положением как сайтов гиперчувствительности, так и областей, свободных от нуклеосом, можно предположить, что все эти элементы взаимосвязаны. Возможно, присоединение факторов транскрипции к соответствующим последовательностям приводит к вытеснению нуклеосом или изменяет их упаковку, при этом образуются свободные от нуклеосом участки, которые можно визуализировать, или даже менее заметные нару-щения, обеспечивающие нуклеазное расщепление. Если, однако, плотноупакованные нуклеосомы стабилизированы, например, гистоном Н1 или путем образования структур более высокого порядка, то доступ белков транскрипции к сигнальным последовательностям затрудняется, и транскрипция блокируется. [c.138]

Для изучения влияния хроматина на транскрипцию вы сначала упаковываете матрицу в нуклеосомы (используя экстракт из ооци-тов лягушки), выделяете хроматиновую матрицу и затем добавляете компоненты, необходимые для транскрипции. Транскрипция не идет (рис. 9-22, дорожка 2). Тогда вы пытаетесь проделать все это в ином порядке. Сначала вы инкубируете матрицу с компонентами, необходимыми для транскрипции, но в отсутствие нуклео- [c.149]

Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеосомы транскрипция: [c.252] [c.255] [c.441] [c.252] [c.255] [c.400] [c.401] [c.364] [c.376] [c.383] [c.384] [c.208] [c.213] [c.144] [c.162] [c.151] [c.103] [c.138] [c.130] [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология