Хроматин гиперчувствительность к ДНК-азе

Гиперчувствительные места хроматина 256 [c.353]

Sgs 4 не удается обнаружить гиперчувствительные участки, выявляемые в норме, в том числе и те, которые локализуются вне области делеции. Напротив, в случае делеции ORL уровень транскрипции гена Sgs 4 составляет 1-3% от нормального, а при обычном картировании гиперчувствительных участков удается выявить все, кроме участка ДНК, затронутого делецией. Очевидно, различные гиперчувствительные участки по-разному влияют на процесс транскрипции гена Sgs 4. Судя по всему, наиболее отдаленный (дистальный) участок необходим для изменения структуры хроматина в области протяженностью около 500 п. н. Наличие этого участка-необходимое условие инициации транскрипции. Второй участок в последовательности ДНК, вероятно, также требуется для нормального осуществления транскрипции, однако он едва ли непосредственно вовлечен в изменение структуры хроматина. [c.223]

Согласно одной из гипотез, появление гиперчувствительных участков в хроматине обусловлено локальными структурными переходами ДНК из Z-в В-форму (см. гл. 4). Что дает основания полагать, что такой переход на участке структуры в области регуляторной последовательности действительно может облегчать инициацию транскрипции в промоторной области [c.246]

Характерные свойства транскрипционно активного хроматина — чувствительность и гиперчувствительность к ДНКазе I и свободная от нуклеосом зона [c.163]

Таким образом, рассмотренные выше подходы надежно свидетельствуют о существовании в хроматине гиперчувствительных областей ДНК. Они позволяют также выявить корреляцию между транскрипцией и возникновением гиперчувствительных участков вблизи точки инициации транскрипции. В то же время следует помнить, что обнаружение корреляции еще не означает установления точной причинно-следствен-ной связи событий. Лишь в некоторых случаях с помощью генетического анализа удалось показать, что последовательности гиперчувствительных участков ДНК действительно необходимы для инициации транскрипции. Наиболее интересен пример транскрипции гена Sgs4 Drosophila, о котором упоминалось в гл. 9. В 5 -фланкирующей и структурной областях этого гена было выявлено пять гиперчувствительных участков (рис. 16.12). Эти участки обнаруживаются только в ДНК, выделенной из ядер клеток слюнной железы в стадии развития, сопровождающейся активной экспрессией гена Sgs4. Известны мутанты, которым не свойственна экспрессия этого гена. Соответствующие мутации картируются в 5 -фланкирующей области гена. У двух типов мутантов делетированы наиболее удаленные гиперчувствительные участки ДНК (рис. 16.12). В случае наиболее отдаленной делеции (Вег) налицо практически полное отсутствие транскрипции гена Sgs 4. В хроматине клеток слюнной железы у мутантов Вег обычными методами в районе гена [c.222]

Возникновение гиперчувствительных мест в хроматине может быть обусловлено не только отсутствием нуклеосом, но и другими факторами особой локальной конформацией ДНК и/или связыванием негистоновых белков. Хотя большая часть ДНК в хроматине находится в обычной В-конформации, некоторые ее участки могут принимать другую конформацию, например из-за особенностей последовательности. Так, протяженные (более 8—10 п. н.) участки строгого чередования пуринов и пиримидинов в экспериментах in vitro при повышении ионной силы склонны переходить в левоспиральную Z-конфигурацию. Еще одна необычная конформация ДНК —так называемая Н-форма (см. гл. 1). В Н-переход наблюдается в полипурин-полнпиримидиновых последовательно стях при понижении pH. Однако до сих пор не ясно, возможны ли такие переходы в клетке. Известно, что многие нуклеазы с высокой избирательностью расщепляют ДНК на границе между участками с различной конформацией, например В—Z или В—Н. [c.257]

Регуляторные ДНК-связывающие белки прокариот вызывают заметные изменения конформации ДНК. При рентгеноструктурном исследовании комплекса регуляторного белка TFIHA со своим участком ДНК оказалось, что двойная спираль находится в А-форме. Другие изменения (изгибы и изломы двойной спирали) можно обнаружить с помощью электронной микроскопии, электрофореза ДНК-белковых комплексов, а также при действии нуклеаз. Связанный белок защищает от расщепления 15—30 п. о. в месте связывания и порождает два участка повышенной чувствительности к нуклеазам с обеих сторон от места связывания. Тонкий анализ мест гиперчувствительности в хроматине эукариот показал, что они имеют точно такую же структуру — две гипер-чувствительные точки, разделенные защищенны.м участком. [c.257]

Судьба нуклеосом при транскриш П. Гиперчувствительные места хрома 12. Репликация хроматина Литература [c.352]

ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К ДЕЙСТВИЮ ДНКазы I САЙТЫ. Небольшая область хроматина, определяемая по ее повышенной чувствительности к ДНКазе I и другим нуклеазам возможно, не содержит нуклеосом. [c.520]

Взаимосвязь 5 -фланкирующих последовательностей, необходимых для индукции, и гиперчувствительных участков еще окончательно не установлена. Последовательность, необходимая для транскрипции гена hsp 70 в ответ на тепловой шок, расположена внутри гиперчувствитель-ного участка перед геном. В то же время гены теплового шока Drosophila содержат гиперчувствительные участки и в отсутствие теплового шока. Таким образом, в этом случае образование открытой структуры хроматина может быть необходимым условием, но в то же время оно, вероятно, не является фактором, непосредственно активирующим транскрипцию. [c.226]

Некоторые общие особенности регуляции экспрессии эукариотических генов, рассмотренные в предшествующих разделах, распространяются и на процессы регуляции гемоглобиновых генов, которые зависят от стадии развития организма. С этой точки зрения наиболее подробно изучались кластеры куриных глобиновых генов, что связано в первую очередь с доступностью соответствующих гемоглобин-проду-цирующих клеток на любой стадии развития. Установлено, что каждый из кластеров располагается в хроматиновом домене, который у гемо-глобин-продуцирующих клеток более чувствителен к действию ДНКазы I, чем у клеток других тканей. Более того, в хроматине гемоглобин-про-дуцирующих клеток обнаружены участки, гиперчувствительные к ДНКазе I, расположенные перед сайтами инициации транскрипции активно транскрибируемых глобиновых генов. В хроматине клеток тканей иного типа аналогичные участки не обнаруживаются. В гемоглобин-продуцирующих клетках взрослой особи инактивация эмбриональных глобиновых генов коррелирует с исчезновением гиперчувствительных участков, предшествующих сайтам инициации транскрипции этих генов. Наблюдается также пониженный уровень метилирования сайтов СО внутри и вблизи активно транскрибируемых последовательностей. Инактивация эмбриональных генов, напротив, сопровождается повышением уровня метилирования соответствующих сайтов. Таким образом, имеются характерные различия в структуре хроматиновых доменов, содержащих кластеры а- и Р-подобных глобиновых генов, в клетках эмбриона и взрослого организма. Поскольку на различных стадиях развития продукция гемоглобина обеспечивается клетками определенного типа, можно полагать, что связанная с развитием регуляция глобиновых генов сопровождается поэтапным установлением в этих клетках альтернативных вариантов структуры соответствующих областей хроматина. Безусловно, многое еще предстоит узнать о природе регуляторных молекул, ответственных за установление различных вариантов хроматиновой структуры, а также о том, на какие последовательности ДНК действуют эти регуляторные молекулы. [c.232]

Первое доказательство биологической значимости сайтов, сверхчувствительных к нуклеазе, было получено в экспериментах с вирусом 8У40. Его хромосома помимо кольцевой ДНК содержит гистоны, продуцируемые клеткой-хозяин ом. В составе этой хромосомы имеется участок длиной 300 нуклеотидных пар, который свободен от нуклеосом и быстро разрушается под воздействием ДНКазы . Этот участок расположен очень близко от последовательностей ДНК, с которых начинается как репликация ДНК вируса, так и синтез его РНК. Здесь же локализуются и несколько сайт-специфических ДНК-связывающих белков, которые защищают лишь небольшой участок этой молекулы, по-видимому, совершенно лишенный нуклеосом, от нуклеазной деградации. Аналогичным образом, многие участки хроматина в клетке, обладающие гиперчувствительностью к ДНКазе, расположены в регуляторных областях генов (рис. 9-25) в клетках, где эти гены активны, таких сайтов больше, нежели в других клетках. Полагают, что за удаление нуклеосом ответственны сайт-специфические ДНК-связывающие белки, которые принимают участие в регуляции эукариотических генов (см. рис. 9-27). [c.113]

Третьей характерной особенностью активного хроматина является гиперчувствительность к ДНКазе I. Это явление заключается в раннем появлении под воздействием ДНКазы I двухцепочечных разрывов в строго определенных участках гена. ДНКаза I обычно вносит в ДНК одноцепочечные разрывы и поэтому появление двухцепочечных разрывов при переваривании свободной ДНК происходит лишь на поздних стадиях гидролиза. Здесь же такие разрывы появляются на ранних этапах переваривания хроматина. [c.165]

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]

Эти результаты были получены как в опытах по связыванию in vitro, так и при изучении защиты ДНК в составе хроматина. Интересно, что в последнем случае белки выявляются лишь в том случае, когда соответствующий ген транскрипционно активен. По крайней мере в ряде случаев гиперчувствительность активного гена к ДНКазе I может быть объяснена наличием специфических регуляторных белков. Они защищают блоки регуляторной зоны от ДНКазы I, оставляя в то же время небольшие отрезки ДНК экспонированными. Эти участки будут, естественно, атаковываться ферментами в первую очередь, и в них легко будут возникать близко расположенные разрывы в противоположных цепях, что приведет к двухцепочечному разрыву. [c.169]

Как указывалось в разд. 8.7.а, у эукариот хроматин представляет собой систему пегель разной длины, прикрепленных к белковому матриксу (рис. 8.107). Возможно, такая конфигурация обеспечивает независимость плотности сверхвитков в каждой петле от торсионного состояния соседних петель. Итересно, что ДНК-топоизомераза 11. фермент, ответственный за релаксацию сверхспиральной ДНК (разд. 2.1.е),-это один из основных белков хромосомного остова, к которому и прикреплены петли. Более того, сайты гиперчувствительности к ДНКазе I, сходные с участками регуляции транскрипции, часто проявляют чувствительность к нуклеазам, специфически расщепляющим одноцепочечные ДНК это наводит на мысль, что данные области находятся в доменах с отрицательной сверхспирализацией. Далее, топоизомераза 1, по-видимому, связывается с сайтами гиперчувствительности к нуклеазам. Влияние на транскрипцию (как положительное, так и отрицательное) соединений, интеркалирующих в ДНК или ингибирующих активность топоизомераз и в обоих случаях изменяющих степень сверхспиральности ДНК, тоже го- [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология