ЭПИГЕНЕТИКА – НАУКА О НАСЛЕДСТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЯХ, НЕ СВЯЗАННЫХ С ИЗМЕНЕНИЕМ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ДНК

Почему клетки получаются разными, хотя все они

содержат одинаковые молекулы ДНК?

Эпигенетические механизмы играют ключевую роль в клеточной дифференцировке.

Все клетки многоклеточного организма имеют одинаковый геном, но лишь некоторая часть генов, так называемые гены «домашнего хозяйства» работают во всех клетках.

Другие гены включаются только в клетках, дифференцированных по определенным путям и на определенных стадиях развития организма

Для того, чтобы поддерживать профили дифференциальной экспрессии генов, надо тем или иным образом пометить работающие и/или неработающие гены

метки могут вноситься либо собственно в ДНК (например, метилирование) либо

в связанные с ДНК гистоны

Эпигенетические механизмы контроля работы генома являются частью системы клеточной памяти, играющей

ключевую роль в процессе клеточной дифференцировки.

trxG Pвкл

trxG Pвкл

P

PcG Pвыкл

PcG Pвыкл

Большинство эпигенетических механизмов работает на уровне упаковки ДНК в хроматин

В течение многих лет в хроматине принято было выделять два компартмента

ГЕТЕРОХРОМАТИН – более плотно упакованный хроматин. Содержит преимущественно неактивные гены

ЭУХРОМАТИН – менее плотно упакованный хроматин, содержит как активные, так и неактивные гены

В интерфазном ядре ДНК упакована не единообразно. Существуют более компактные районы (гетерохроматин) и менее компактные районы (эухроматин).

Компактизация ДНК в ядре осуществляется при посредстве сложного

комплекса белков, среди которых принято выделять гистоны и

негистоновые белки

Гистоны являются чрезвычайно консервативными белками. Выделяют 5 основных типов гистонов Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4

Гистоны Н2А, Н2В, Н3, Н4 входят в состав минимальной нуклеосомы

(так называемой “Core Particle”). По-этому их нередко называют «коровыми» гистонами

Вторичная структура всех нуклеосомных гистонов характеризуется присутствием протяженного альфа-спирального домена (histone fold), который фланкируют (с обоих концов) домены,

содержащие короткие альфа-спирали и петли. 15-30 aминокислотных остатков, расположенные

на N-концах нуклеосомных гистонов, не организованы в какие-либо выраженные вторичные структуры. Эти части молекул нередко называют «хвостами» («tails»).