- •Инактивация генов
- •В клетках многоклеточных организмов большая часть генома неактивна
- •Существует несколько путей инактивации генов, которые не являются взаимоисключающими
- •trxG Pвкл
- •Транскрипционные репрессоры, как и активаторы состоят из ДНК-связывающего и эффекторного доменов
- •Большинство репрессоров работает при посредстве привлекаемых ко-репрессоров
- •Ключевую роль в долговременной репрессии структурных генов играют белки группы Polycomb
- •Polycomb (PcG) proteins:
- •Конститутивный и факультативный гетерохроматин
- •How does heterochromatin spread?
- •ограничение подвижности нуклеосом может быть важнее, чем просто компактизация хроматиновой фибриллы
- •факультативный гетерохроматин
- •У Дрозофилы комплексы Polycomb связываются с особыми регуляторными участками – Polycomb Response Elements,
- •У человека EED-EZH2
- •аналог белка Polycomb Дрозофилы (хромомодомен) компактизация хроматина
- •PRC1 человека
- •модулирует активность метилазы
- •свободный от модификаций H3 (31-42) и H3K27-met3 стимулируют EZH2 метилазу
- •Привлечение комплексов Polycomb к ДНК
- •Посадка PRC1 на H3K27met3
- •Распределение РС белков и потенциальных рекруитирующих факторов в протяженном сегменте хромосомы 3 Дрозофилы
- •Как осуществляется репрессия
- •Во многих случаях гены, инактивированные Polycomb, содержат инициированную Pol II в состоянии паузы.
- •Пространственная организация репрессорных комплексов
- •Воспроизведение профилей репрессии после клеточного деления
- •В клетке нет ничего, что являлось бы абсолютно неизменным. Неактивные домены достаточно стабильны,
- •The nucleus is bounded by double membrane, the Nuclear Envelope, that is continuous
- •Rod domain (coiled coil)
- •Ядерная ламина механически связана как с цитоскелетом, так и с хроматином
- •Связанные с ламиной участки генома можно пометить с использованием Dam метилазы, слитой с
- •Домены, ассоциированные с ядерной ламиной (LAD)
- •Внутри LAD находятся неактивные модификации хроматина. На границах – Сайты связывания CTCF. Рядом
- •Существуют также хроматиновые домены, ассоциированные с ядрышком, (NAD), которые в значительной мере перекрываются
- •ГИСТОНОВЫЙ КОД
- •утверждение о том, что в активном хроматине гистоны ацетилированы, а в неактивном метилированы
- •ацетилирование любых гистонов по любым позициям
- •Set 2 – H4K36 methylation – recruitment of histone deacetylases
- •PTM crosstalk in cis
- •Взаимоисключающие модификации in situ (в той же позиции)
- •взаимное влияние модификаций одного и того же гистона (crosstalk in cis)
- •Как правило, активные и неактивные модификации гистонов сегрегированы в разных геномных областях (эухроматин
- •Цветовая кодировка типов хроматина (Filion et. al., Cell Cell 143, 212–224; в основе
- •красный хроматин: Brahma (BRM), Mediator, GAGA factor, CTCF…
- •Kharchenko, Peter V. et al, 2010, Nature 471.7339: 480–485.
- •state 1, red
- •Chromatin colors in human cells
- •number of domains
How does heterochromatin spread?
Su(var)39 |
|
Su(var)39 |
|
HP1 |
|
||
HP1 |
HP1 |
||
|
HP1: heterochromatin protein 1:
chromodomain protein, dimerizes, binds to Su(var)39
Su(var)39 (SUV39H1, humans):
SET domain protein, methylates H3K9
ограничение подвижности нуклеосом может быть важнее, чем просто компактизация хроматиновой фибриллы
факультативный гетерохроматин
репрессорные комплексы Polycomb
PcG proteins control several hundreds of genes regulating most signalling and developmental pathways, cell cycle, spermatogenesis, cytoskeleton, cellular senescence, X-chromosome inactivation, genomic imprinting, stem cell plasticity and cell fate determination
PRC2
PRC1
K27me3
K27
H3 |
H3 |
H3 |
У Дрозофилы комплексы Polycomb связываются с особыми регуляторными участками – Polycomb Response Elements,
PRE
PRE расположены на некотором расстоянии от контролируемых ими генов
У человека EED-EZH2
аналог белка Polycomb Дрозофилы (хромомодомен) компактизация хроматина
PRC1
У Дрозофилы – PSC деметилирование H3K4,
H3K36 (т.е.
удаление активных меток)
KDM2B
альтернативная
субъединица привлекает PRC1 к неметилированным CpG-островкам, если нет транскрипции
убиквитинилирование Н2А К119 (блок диссоцииации димера – блок транскрипции)
PRC1 человека |
У Дрозофилы – PSC |
|
убиквитинилирование Н2А К119 |
деметилирование H3K4, H3K36 (т.е. |
|
удаление активных меток) |
||
(блок диссоцииации димера – блок |
||
убиквитинилирование H2A K119 ? |
||
транскрипции) |
||
|
KDM2B
альтернативная
субъединица привлекает PRC1 к неметилированным CpG-островкам, если нет транскрипции
у Дрозофилы – РН
функция не ясна
аналог белка Polycomb Дрозофилы (хромомодомен) компактизация хроматина