ДИНАМИКА АССОЦИАЦИИ-ДИССОЦИАЦИИ ГЕНА C-MYC С ЯДЕРНЫМ МАТРИКСОМ В ПРОЦЕССЕ АКТИВАЦИИ-ИНАКТИВАЦИИ ГЕНА

Аннотация:

Исследовали динамику ассоциации-диссоциации хроматина, содержащего протоонкоген с-тус, с ядерным матриксом (ЯМ) в процессе транзитной активации гена в клетках печени крыс. Ген активировали введением животным циклогексимида (ЦГИ). Блотг-анализ (РНК-ДНК-гибридизация) показал два периода активации гена с-тус в течение первых 12 ч (после введения ЦГИ) с максимумами на 3-4 и 9-10 ч. Блотт-анализом (ДНК-ДНК-гибридизация) выявлено также два периода повышения содержания гена с-тус в ассоциированном с ЯМ хроматине, В первом периоде динамика активации-инактивации гена с-тус сопряжена с динамикой ассоциации-диссоциации гена с ЯМ. Во втором периоде содержание гена с-тус в ассоциированном с ЯМ хроматине достигает уровня первого периода, но при этом транскрипционная активность гена с-тус оказалась значительно ниже, чем в первом периоде. Полученные результаты предполагают две стадии активации гена(ов): 1) формирование топологически независимой петли хроматина путем связывания с ЯМ; 2) инициирование транскрипции гена в образовавшейся петле. В первом периоде наблюдаемой в опытах активации гена с-тус, очевидно, полностью реализуются обе стадии, тогда как во втором периоде достигается первая стадия, а вторая реализуется лишь частично. Хромосомная ДНК в интерфазном ядре упакована в ряд топологически независимых петель длиной 50-100 т.п.н. [1, 2]. ДНК в основаниях петель прочно связывается с белковыми структурами ядерного матрикса (ЯМ) [3]. Такие участки ДНК получили название MAR'S (Matrix Attachment Regions) [4]. Каждая петля может содержать один или несколько генов. Активные гены, как правило, связаны с ядерным матриксом [5]. Гены с высокой транскрипционной активностью организованы в петли длиной около 10.000 п.н., а менее активные гены формируют ястли большего размера и содержат несколько транскрипционных единиц [см. обзор 6]. MARs имеют длину 300-1000 п.н., богаты АТ-парами, содержат сайты узнавания ДНК-топоизомеразоЙ П и др. белками хроматина. Предполагается, что MARs, расположенные в 5'- и 3'-фланкирующих областях генов, выполняют функции разграничения доменов хроматина [6, 7]. Во многих работах MARs определены также как сайты повышенной чувствительности к ДНКазе 1, так как их обнаруживают на границах нуклеазочувствитедьных хроматиновых доменов транскрипционно активных генов [6, 8, 9]. Другое важное свойство MARs - обратимость их связывания с ЯМ [6, 10]. Именно это свойство приводит, вероятно, к тому, что инактивированные гены теряют связь с ЯМ [5, 6, II, 12]. При этом возникают вопросы о причинно-следственных взаимоотношениях процессов ассоциации гена с ЯМ и собственно активации гена. Является ли процесс ассоциации гена с ЯМ необходимым и достаточным для активации гена? Происходит ли ассоциация гена с ЯМ до активации или в процессе активации гена? Является ли диссоциация гена с ЯМ необходимой и достаточной стадией для выключения транскрипции гена? Или, другими словами, какова степень сопряжения процессов ассоциации-диссоциации с ЯМ и активации-инактивации гена(ов)? Четких ответов на эти вопросы в литературе нет. Высказываются предположения, что прикрепление гена к ЯМ коррелирует скорее с потенциальной возможностью транскрипции гена. Для ответа на поставленные вопросы необходимо изучить динамику ассоциации гена(ов) с ЯМ и параллельно динамику его активации. С этой целью и выполнена настоящая работа. Мы исследуем структурно-функциональную организацию хромосом, содержащих гены раннего ответа (в частности, протоонкогены с-тус,

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 1998
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 1998.-N 5.-С.631-635
Просмотров: 35