Механизмы генетической инактивации - Эффект положения гена

Почему при перенесении гена в окружение гетерохроматина происходит компактизация участка хромосомы и как следствие инактивация гена? Наиболее разумными кажутся гипотезы К. Тартофа и его коллег из Калифорнийского университета. По их мнению, гетерохроматин состоит из многочисленных тандемно (один за другим) расположенных фрагментов ДНК (или доменов). Каждый из них начинается с участка начала (сайта инициации) и заканчивается сайтом терминации компактизации материала хромосом. Вся ДНК, заключенная между этими сайтами, с необходимостью компактизуется, и, таким образом, участок хромосомы гетерохроматизируется.

В настоящее время можно считать общепринятым представление, согласно которому неактивное, суперкомпактное состояние прицентромерного гетерохроматина обеспечивается сложными белковыми комплексами. Эти комплексы начинают формироваться в центрах инактивации (то есть на последовательностях ДНК, которые имеют повышенную возможность связываться с этими белками гипотетически, пока центры не выявлены и их специфика неясна), а затем растут, подобно кристаллу, благодаря кооперативному эффекту (когда присоединение первых белковых молекул резко усиливает присоединение последующих и т. д.). В результате мультимерный (состоящий из многих молекул разных белков) комплекс распространяется на большие расстояния, упаковывая хромосомную нить в неактивные блоки - домены гетерохроматина. Согласно этой модели, генетическая инактивация при эффекте положения объясняется довольно просто: хромосомная перестройка разрывает ДНК в пределах домена и переносит ген в сферу действия инициации компактизации, которая, начавшись с инициатора, переходит и на приблизившуюся эухроматиновую часть хромосомы. Поскольку при нарушении естественной границы между эу - и гетерохроматином в результате перестройки не происходит остановки в движении белков и они распространяются на нового эухроматинового соседа, присоединившегося к гетерохроматину в результате перестройки.

Компактизующие белки играют существенную роль в упаковке материала гетерохроматина. При удалении из генома Y-хромосомы (то есть значительной части гетерохроматина) белки компактизации, не имеющие теперь адекватного количества гетерохроматина, то есть мишеней для связывания, более плотно упаковывают оставшийся прицентромерный гетерохроматин и соответственно присоединенный к нему участок эухроматина.

Похожие статьи




Механизмы генетической инактивации - Эффект положения гена

Предыдущая | Следующая