
- •Позиционирование нуклеосом может контролировать доступность промоторов
- •Распределение нуклеосом на молекуле ДНК подчиняется определенным
- •Позиционирование нуклеосом на ДНК
- •Участки гиперчувуствительности к ДНК азе I (DHS) – места, свободные от нуклеосом как
- •Эритроид-специфичные DHSs
- •Расположение нуклеосом на ДНК определяется
- •АА, ТТ, ТА через каждые 10 пар (в местах контакта малой бороздки ДНК
- •DHS – участок гиперчувствительности к ДНКазе, экспериментально обнаруженный в определенных клетках
- •Существуют транскрипционные факторы, способные связываться с ДНК в составе нуклеосомы и стимулировать сборку
- •Свободный
- •NuRF
- •NuRF
- •NuRF
- •Расстояние между промотором и активаторным участком часто бывает достаточно большим. Тогда возникает два
- •факторы ремоделирования хроматина могут не только «открывать», но и «закрывать» промоторы. Это случается,
- •UBC4 активируется фактором теплового шока Hsf1.
- •Перемещение нуклеосомы в другую, даже более выгодную с энергетической точки зрения, позицию не
- •Присутствие нуклеосом на регуляторных последовательностях (например, на промоторах) может создать серьезные проблемы для
- •ATP-dependent chromatin remodeling complex
- •Под действием комплекса ремоделирования хроматина RSC I возникают нестабильные нуклеосомы, связывающие 180 п.н.
- •АТФазы факторов ремоделирования хроматина относятся к суперсемейству ДНК хеликаз,
- •механизм работы комплексов ремоделирования хроматина (реакция слайдинга, для которой достаточно собственно АТФазы
- •Эксперименты с использованием single molecule FRET показали, что ДНК перемещается относительно ядра нуклеосомы
- •связанная с нуклеосомой АТФаза ISWI взаимодействует с entry site, HSL-2 site и хвостом
- •active
- •РЕГУЛЯТОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭУКАРИОТИЧЕСКОГО ГЕНОМА
- •Регуляторные элементы геномного домена
- •CAGE – Cap Analysis of Gene Expression
- •Промоторы
- •В CpG островках расположено около 60% всех промоторов, в том числе абсолютное большинство
- •В тех промоторах, которые располагаются в CpG островках, большинство сайтов связывания транскрипционных факторов
- •DHS, unstable nucleosome
- •TATA-box, Inr, DPE and MTE
- •Впромоторах с несколькими TSS (CpG островки), после старта транскрипции присутствует ряд позиционированных нуклеосом.
- •Многие, а возможно и большинство промоторов работают двунаправленно
- •Set 1 - COMPASS– H3 K4 di- et tri-methylation; Set1- monomethylation Set 2
- •ЭНХАНСЕРЫ
- •энхансеры контролируют частоту транскрипционных пульсов
- •it has been estimated that there may be
- •В ходе дифференцировки появление типичных для энхансера модификаций (chromatin signature) обычно предшествует активации
- •Неработающие энхансеры в стволовых клетках, которые будут активированы по ходу дифференцировки
- •Позиции активных и потенциальных (репрессированных в данном типе клеток) энхансеров можно предсказать на
- •Создание особого хроматинового ландшафта на энхансерах может обеспечиваться рядом механизмов
- •Ферменты, вносящие, удаляющие и считывающие модификации гистонов на энхансерах
- •Энхансеры служат местами посадки РНК полимеразы II, которая синтезирует различные типы некодирующей РНК.
- •Существуют разные классы РНК, транскрибирующейся с энхансеров
- •Наряду с короткими двунаправленными транскриптами (eRNA), внутригенные энхансеры могут направлять и снтез протяженных
- •Промотор гена Mpg
- •Зачем нужна eRNA?
- •РНК-полимераза может служить “транспортным средством”, обеспечивающим
- •Подавление транскрипионной активности энхансера приводит к снижению уровня экспрессии активируемых этим энхансером генов
- •Привлечение к энхансеру гистондезацетилаз
- •Почему на энхансерах нет триметилирования Н3К4, хотя энхансеры транскрибируютсмя Pol II?
- •Супер-энхансеры
Позиционирование нуклеосом может контролировать доступность промоторов
Распределение нуклеосом на молекуле ДНК подчиняется определенным
закономерностям и может быть как близким к случайному, так и абсолютно фиксированным (фазированные нуклеосомы).
Предпочтительные позиции нуклеосом на свободной ДНК можно предсказать с помощью существующих компьютерных программ, позволяющих
анализировать способность изучаемых последовательностей ДНК накручиваться на октамер гистонов.
В хроматине позиции нуклеосом могут отличаться от предсказанных в силу того, что посадка на ДНК специфичных в отношении последовательностей белковых факторов, в том числе транскрипционных факторов может препятствовать посадке нуклеосом.
Различные факторы ремоделирования хроматина перемещают нуклеосомы. Помимо всего прочего это перемещение осуществляется с тем, чтобы обеспечить регулярное расположение нуклеосом (спейсинг) вне зависимости от последовательности ДНК.
Равновесная (наиболее выгодная с энергетической точки зрения) ситуация соответствует максимальной занятости удобных мест посадки нуклеосом при сохранении правильного спейсинга

Позиционирование нуклеосом на ДНК
середина нуклеосомы
Positioning
Occupancy
вероятность того, что данная пара нуклеотидов закрыта нуклеосомой (порция клеток, в которых данная позиция звкрыта нуклеосомой)




Участки гиперчувуствительности к ДНК азе I (DHS) – места, свободные от нуклеосом как правило показывают позиции регуляторных элементов генома
Соответственно типу регуляторного элемента они могут быть
универсальными |
|
|
|
либо |
DNase I |
DNase I |
DNase I |
|
|
|
|
тканеспецифичными |
|
|
|
|
|
|
выделение ДНК и расщепление рестриктазой
электрофорез, блоттинг и гибридизация с концевой пробой

Эритроид-специфичные DHSs
Конститутивный DHS
Расположение нуклеосом на ДНК определяется
Собственно последовательностью ДНК (влияние этой компоненты может изучаться в экспериментах по сборке нуклеосом in vitro)
Наличием в клетке определенного спектра транскрипционных факторов
Процессом транскрипции
Особенностями факторов ремоделирования хроматина, поддерживающими спейсинг (влияние этой компоненты может изучаться в экспериментах по сборке нуклеосом in vitro в присутствии факторов ремоделирования хроматина)

АА, ТТ, ТА через каждые 10 пар (в местах контакта малой бороздки ДНК с октамером) способствуют накручиванию ДНК на октамер. В силу наличия данной периодичности смещение октамера на 10 или 20 …. пар будет мало влиять на стабильность. Так что сильный сигнал позиционирования таким образом создать сложно
Полипуриновые и полипиримидиновые блоки, в том числе и поли А препятствуют посадке нуклеосомы. В геноме дрожжей S. cerevisiae присутствие таких блоков во могих промоторах создает свободные от нуклеосом участки