Метилирование и инактивация. X-хромосомы млекопитающих - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
Метилирование ДНК играет существенную роль в интересном явлении, заключающемся в инактивации одной из двух половых X-хромосом в женских клетках у млекопитающих. Исследование этого явления также проливает свет на природу наследственных аномалий у человека. Женщины имеют две Х-хромосомы, тогда как мужчины - разные половые хромосомы X и Y. Y-хромосома не несет заметного числа генов, работающих в соматических клетках, но содержит гены, необходимые для образования функционирующих сперматозоидов. В результате соотношение числа генов X-хромосом к числу других хромосом (аутосом) у женщин вдвое выше, чем у мужчин. Для нормального развития необходимо определенное соотношение (так называемый генный баланс) числа функционирующих генов, находящихся в разных хромосомах. Отклонения, вызываемые, например, дупликацией заметного по размеру участка хромосомы, ведущие к непропорциональному увеличению числа некоторых генов, могут оказываться гибельными для организма. Поэтому, чтобы уравнять соотношение числа функционирующих генов X-хромосом и аутосом, природа использует инактивацию одной из X-хромосом женщин. Хотя метилирование ДНК, по-видимому, не является первопричиной инактивации X-хромосомы, такая химическая модификация необходима для завершения инактивации. Следует заметить, что инактивации подвергается основная масса генов, но отдельные гены неактивной X-хромосомы избегают инактивации. Выбор одной из двух Х-хромосом для инактивации случаен. Инактивации вызывается определенным участком Х-хромосомы - центром инактивации, от которого она распространяется в обе стороны. Инактивированная Х-хромосома выглядит как компактизованное красящееся тельце, хроматин в этой хромосоме находится в конденсированном (гетерохроматинизированном) состоянии [2].
Оказалось, что наряду с инактивацией практически всей Х-хромосомы у женщин наблюдается и родительский импринтинг отдельных генов Х-хромосомы. Недавно появились сообщения о том, что импринтингу подвергается ген человека, определяющий социальные контакты. Нарушение гена приводит к аномалии в поведении и к снижению величины IQ (Intelligence Quоtient - коэффициент умственного развития). Такой вывод был сделан при исследовании у человека синдрома Тернера, вызванного хромосомной аномалией, при которой индивидуум получает только одну Х-хромосому (рис. 4, в). Такие аномалии возникают при нарушении расхождения хромосом в митозе при образовании гамет. Больные при плохо развитых вторичных половых признаках имеют облик женщины и близкий к норме уровень интеллекта. Больные с синдромом Тернера получают единственную Х-хромосому либо от отца, либо от матери (рис. 4, в). Оказалось, что пациенты с Х-хромосомой, полученной от отца, имеют существенно меньше аномалий в социальном поведении, они менее подвержены аутизму - уходу в себя, неспособности контактировать с внешним миром. Несомненно велико влияние окружения и приобретенных навыков обучения, однако проведенный статистический анализ указывает на генетическую природу выявленных различий. Природа (отцовская или материнская) Х-хромосомы таких больных устанавливается методами молекулярного анализа, выявляющими тонкие различия в структуре ДНК у людей [9]. Этот метод анализа теперь используется в криминалистике при установлении личности по остаткам ткани, крови, спермы. Сопоставление результатов психологических тестов с материнским или отцовским происхождением Х-хромосомы у больных с синдромом Тернера позволило заключить, что в Х-хромосоме человека расположен ген, подвергающийся родительскому импринтингу и определяющий особенности поведения и уровень интеллекта.
Похожие статьи
-
Итак, отдельным генам свойствен определенный рисунок распределения метилированных остатков цитозина, которые располагаются в основном в промоторной...
-
Введение - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК (ГВОЗДЕВ В. А., 1999), БИОЛОГИЯ Рассмотрена роль метилирования ДНК...
-
Заключение - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
Последние годы ознаменовались заметными успехами молекулярно-биологических исследований механизмов эпигенеза - наследуемых в клеточных поколениях, но...
-
Литература - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК
1. Корочкин Л. И. Как гены контролируют развитие клеток // Соросовский Образовательный Журнал. 1996. № 1. С. 17-22. 2. Жимулев И. Ф. Действие генов в...
-
Случаи возникновения опухолевого роста могут быть вызваны мутациями, в том числе теми, которые возникают при спонтанном дезаминировании 5-метилцитозина....
-
ДНК-метилтрансфераза поддерживает неизменным рисунок распределения 5-метилцитозина по ДНК в процессе циклов репликации. Однако рисунок метилирования...
-
Как уже упоминалось, метилирование цитозина в ДНК является потенциально опасным, поскольку спонтанное дезаминирование метилцитозина ведет к нуклеотидным...
-
Потенциально метилируемые остатки C в соседстве с G (CрG), встречающиеся по длине гена, обычно метилированы. В геномах млекопитающих последовательности...
-
РОФ - функционально разнородная группа белков, способных быстро изменять свою концентрацию при различных нарушениях гомеостаза независимо от природы и...
-
Вопросам моего исследования посвящено много работ, но в основном материал, изложенный в учебной литературе, носит общий характер. Однако, я думаю,...
-
Реализация функциональной активности фагоцитирующих клеток находится, в том числе, под контролем различных отделов нервной системы и регуляторных...
-
Ионизирующим излучением называется любое излучение, прямо или косвенно вызывающее ионизацию среды. Ионизирующее излучение бывает электромагнитным и...
-
Научное познание: структура и методы - Естествознание - единая наука о природе
Структура научного познания Понятие метода и методологии (и границы научного метода) Классификация методов научного познания Главное назначение научной...
-
В процессе производства раствора дезоксикортикостерона ацетата в масле 0,5% для инъекций химических превращений не происходит. Технологическая схема...
-
1) [-]недоразвитием яичника и яйцевода 2) [-]среди приведенных нет верного ответа 3) [-]недостатком питательных веществ в яйце 4) [+]недоразвитием матки...
-
Мейоз - Химический состав клетки
Мейоз (от греч. meiosis - уменьшение), редукционное деление, деления созревания, способ деления клеток, в результате которого происходит уменьшение...
-
Особенности нейроэндокринной регуляции стареющего организма - Возрастная биохимия
Возрастные изменения в гомеостазе пожилых людей многие авторы связывают с нарушениями, которые протекают в нейрогуморальных механизмах регуляции....
-
Химическая эволюция - Зарождение жизни в горячей воде
Химическая эволюция или пребиотическая эволюция - этап, предшествовавший появлению жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли...
-
Классификация мутаций - Мутация
1. По способу возникновения. Различают спонтанные и индуцированные мутации Спонтанные происходят в природе крайне редко с частотой 1-100 на миллион...
-
Возможные последствия клонирования человека - Клонирование
Споры по поводу запрещения клонирования чуть было не привели к свертыванию проекта Уилмута, но ученым удалось отстоять результаты своей работы и...
-
Паровой метод стерилизации осуществляют насыщенным водяным паром при избыточном давлении 0,11 МПа (1,1 кгс/кв. см) и температуре 120 град. С; 0,20 МПа (2...
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Основные свойства живых клеток - Цитологические исследования
Изучение живых клеток пролило свет на их жизненно важные функции. Было установлено, что последние можно разбить на четыре категории: подвижность,...
-
Патологии мышления у больных шизофренией посвящены многочисленные исследования. В работах Выготского, Биренбаум, Зейгарник и др. содержатся указания на...
-
В качестве возможных причин синдрома Дауна рассматривались многие факторы, но в настоящие время твердо установлено, что в основе его лежит аномалия....
-
Нейроглиальные взаимоотношения, Активность нейронов и глия - Нейроглия и нервная деятельность
Активность нейронов и глия В центральной нервной системе соотношение нейронов и глиальных клеток составляет 1 к 10, т. е. нейроны весьма плотно окружены...
-
Преждевременное старение - Биологический возраст и методы его оценки
Преждевременное старение в отличие от физиологического (естественного) - весьма распространенное явление в различных группах современного человечества....
-
Химическая природа и классификация гормонов - Понятие гормонов
Гормоны следует классифицировать по трем основным признакам. 1. По химической природе. 2. По эффекту (знаку действия) - возбуждающие и тормозящие. 3. По...
-
О значении косметики. - С косметикой к красоте
Может быть, найдутся и такие люди, которые отвергают косметику, утверждая, что даже самая лучшая косметика не превратит дурнушку в красавицу и что...
-
Методика сбора и учета численности беспозвоночных травяного яруса - Изучение лесных беспозвоночных
Основным методом изучения энтомофауны травяного яруса, дающим возможность оценить, как видовой состав, так и плотность населения животных, является так...
-
Инстинктивное поведение животных - Элементарная сенсорная психика животных
Многие формы поведения имеют генетический компонент, это результат действия естественного отбора, создавшего организм, поведение которого адаптивно в...
-
Естественный отбор - Сущность эволюционной теории Чарльза Дарвина
По Дарвину, эволюция видов в природе обусловливается факторами, аналогичными тем, которые определяют эволюцию культурных форм. Предпосылкой эволюции...
-
СИТУАЦИИ, ПРИ КОТОРЫХ ЧАЩЕ ВСЕГО ПРОИСХОДЯТ ВСТРЕЧИ С ТИГРОМ - Тигры
1. Тигрица с котятами. Серьезную опасность представляет ситуация, когда человек неожиданно появляется у логова с новорожденными. Как правило, зверь...
-
Ритмический метод предохранения - воздержание от половых сношений в фертильный период или применение в этот период других методов контрацепции. Основное...
-
Биотехнические аспекты анализа информации - Научные основы приборостроение в медицине
В последние годы вопросы автоматизации управления состоянием биологических объектов, включая процесс лечения пациентов, а также тесно связанные с ними...
-
Дневник, Эпикриз - Острый переднебоковой инфаркт миокарда
11.03.04 Общее состояние удовлетворительное, жалобы на одышку при умеренных нагрузках, t тела 36,7 С. Объективно - тоны сердца ослаблены, пульс 75...
-
Это максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимально глубокого вдоха. Она колеблется от 3500 до 4800 мл у мужчин и от 300 до...
-
Правильная и неправильная осанка - Формирование осанки
Осанка может быть правильной и неправильной. Если человек непринужденно, свободно держит голову и корпус прямо, плечи слегка опущены, отведены назад на...
-
Характеристика биологического прогресса и регресса - Виды эволюции человека
Прогресс биологический - это эволюционное развитие систематической группы: увеличение числа входящих в нее видов, подвидов и других таксонов, расширение...
-
Сестринский процесс - это организационная структура, необходимая для наблюдения, ухода, выполнения назначений врача больными. Это метод организации и...
Метилирование и инактивация. X-хромосомы млекопитающих - Регуляция активности генов, обусловленная химической модификацией (метилированием) ДНК