Инактивация генов

и

неактивный хроматин

В клетках многоклеточных организмов большая часть генома неактивна

Инактивируются:

1.То, что считают «бессмысленной» частью генома (мобильные элементы сателлиты и т.д.)

2.Гены, которые экспрессируются в стволовых клетках и на

ранних стадиях развития (гены, ответственные за плюрипотентность)

3.Тканеспецифичные гены в клетках, где продукты этих генов не используются (например, глобиновые гены в неэритроидных клетках).

Существует несколько путей инактивации генов, которые не являются взаимоисключающими

обратимая инактивация

Изменение спектра продуцируемых клеткой транскрипционных факторов Прямая инактивация промоторов посредством репрессорных белков

необратимая (как правило) инактивация

Создание неактивных хроматиновых доменов Метилирование ДНК

Необратимая инактивация генов как правило связана с процессом клеточной дифференцировки

trxG Pвкл

trxG Pвкл

P

PcG Pвыкл

PcG Pвыкл

Транскрипционные репрессоры, как и активаторы состоят из ДНК-связывающего и эффекторного доменов

эффекторный домен обычно привлекает различные корепрессоры или коактиваторы

Большинство репрессоров работает при посредстве привлекаемых ко-репрессоров

KRAB домен привлекает белок Kap1, который, в свою очередь, привлекает гистондезацетилазы и гистонметилазы. Метилирование гистонов

(Н3К9) способствует привлечению HP1 и формированию неактивного хроматина

Ключевую роль в долговременной репрессии структурных генов играют белки группы Polycomb

Polycomb (PcG) proteins:

•Originally discovered in Drosophila as regulators of Homeotic genes, responsible for specification of the body plan, they also regulate many other targets involved in cell differentiation and proliferation

•PcG proteins silence genes

•

•Conserved throughout evolution

•Mutations in PcG genes induce many different cancers

Конститутивный и факультативный гетерохроматин

Constitutive

Heterochromatin

Centromeres

H3K9me3 +HP1

Facultative heterochromatins is present at several silent genes located in the chromosomal arms

H3K9­Me3

HP1: heterochromatin protein 1:

chromodomain protein, dimerizes, binds to Su(var)3­9

Su(var)3­9 (SUV39H1, humans):

SET domain protein, methylates H3K9