- •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
Воспроизведение профилей репрессии после клеточного деления
ключевое звено – H3K27мет3
В клетке нет ничего, что являлось бы абсолютно неизменным. Неактивные домены достаточно стабильны, но и их можно «разобрать».
Возможность получения из дифференцированных клеток индуцированных плюрипотентных клеток (IPC) ярко иллюстрирует этот тезис
Долгое время считалось, что в отличие от ацетилирования метилирование гистонов является необратимым так как в клетке не обнаружено гистон деметилаз
В настоящее время обнаружены гистон-деметилазы, способные удалять метильные группы из всех известных позиций и при любом уровне метилирования
Метилирование ДНК тоже может быть обращено
The nucleus is bounded by double membrane, the Nuclear Envelope, that is continuous with the ER.
Rod domain (coiled coil)
Ядерная ламина механически связана как с цитоскелетом, так и с хроматином
Lamin B receptor
Barrier to autointegration factor
Hp1 и ВAF являются посредниками в присоединении хроматина к ламине
Связанные с ламиной участки генома можно пометить с использованием Dam метилазы, слитой с одним из ламинов
Домены, ассоциированные с ядерной ламиной (LAD)
В геноме человека более 1300 таких доменов, имеющих протяженность от 0,1 до 10 МБ
Внутри LAD находятся неактивные модификации хроматина. На границах – Сайты связывания CTCF. Рядом с границами – промоторы, направленные в сторону от LAD
Существуют также хроматиновые домены, ассоциированные с ядрышком, (NAD), которые в значительной мере перекрываются с LAD
В каждой клетке лишь часть от общего числа LAD действительно ассоциирована с ламиной
Во время митоза все контакты с ламиной утрачиваются. После митоза LADs случайно распределяются между приламеллярной и околоядрышковой зонами
ГИСТОНОВЫЙ КОД
гистонацетилазы |
гистондеацетилазы |
специфические |
|
белковые домены |
|||
гистонметилазы |
гистондеметилазы |
||
|
|||
гистонфосфорилазы |
гистондефосфорилазы |
бромодомен |
|
|
|||
……… |
……. |
H3K9-acet |
|
|
|
хромодомен
H3K9-met3