Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Гилберт С. Биология развития. Т.2.doc ,БИР.doc
Скачиваний:
513
Добавлен:
23.02.2015
Размер:
19.98 Mб
Скачать

Гилберт с. Биология развития: в 3-х т. Т. 2: Пер. С англ. – м.: Мир, 1994. – 235 с.

168_______________ ГЛАВА 12_____________________________________________________________________________

Рис. 12.30. Саузерн-блотт, демонстрирующий фрагменты ДНК, защищенные ядерным матриксом, а также фрагменты, которые высвобождались из ядер после обработки рестриктазой EcoRI. ДНК, высвобождаемую обработкой EcoRI, фракционировали с помощью электрофореза одновременно с ДНК, выделенной из ядерного матрикса и не солюбилизировавшейся при обработке EcoRI, a также с общей клеточной ДНК из яйцевода курицы, стимулированного эстрогеном, ДНК переносили блоттингом на нитроцеллюлозный фильтр и гибридизовали с радиоактивными рестрикционными фрагментами из генов овальбумина и ß-глобина. Глобиновый ген не связывался с матриксом, а овальбуминовый ген присоединялся к фракции матрикса. (Из Ciejek et al., 1983; фотография с любезного разрешения В W. O’Malley. )

транскрибируемые гены? Если такой матрикс существует, находятся ли на нем РНК-синтезирующие ферменты?

Ядерный матрикс можно выделить путем суспендирования ядер в детергентах и гидролиза большей части ДНК с помощью ДНКаз (Berezney, Coffey, 1977; Сарсо et al., 1982). На электронной микрофотографии подобных комплексов выявляется сеть белков, которая пронизывает ядро и присоединяется на ядерной оболочке к цитоскелету (рис. 12.29). Такой матрикс наблюдали во всех эукариотических ядрах, исследованных до настоящего времени (Nelson et al., 1986).

При выделении матрикса данным методом ДНКаза удаляет до 98% ДНК. Содержит ли ДНК, которая остается связанной с матриксом (и, вероятно, защищенная от ДНКаз благодаря прочной связи с ним), активно транскрибируемые гены? Мы располагаем данными, что это и в самом деле так, по крайней мере для некоторых генов. Было показано, что ген овальбумина связан предпочтительно с ядерным матриксом в клетках яйцевода, но не в клетках печени или эритроцитах курицы (Robinson et al., 1982). При этом с ядерным матриксом клеток яйцевода, не были ассоциированы глобиновые гены. Другая группа исследователей подтвердила и развила эти наблюдения (Ciejek et al., 1983), показав, что вся индуцируемая гормоном единица транскрипции

Рис. 12.31. Расположение активного хроматина на периферии ядра и вдоль каналов. Ядра эритроцитов обрабатывали ДНКазой I, которая, как полагают, создает разрывы в участках хроматина, активных в транскрипции. Такие разрывы репарируются в ядрах с помощью ник-трансляции в присутствии меченых нуклеотидов, которые можно визуализовать по флуоресценции. Эти меченые нуклеотиды обнаруживаются на периферии ядра и вдоль структур, идущих от ядерной оболочки внутрь ядра. (Из Hutchinson, Weintraub, 1985; фотография с любезного разрешения N. Hutchinson.)

(включающая ген овальбумина и два соседних гена X и Y) связана с ядерным матриксом (рис. 12.30). Других генов, ассоциированных с матриксом, не было среди исследованных 100 000 пар оснований ДНК. Когда у животных удаляли эстгроген, исчезало специфическое присоединение этих генов к ядерному матриксу. Оказалось, что эти гены связаны с ядерным матриксом, только когда они активированы.

В 1985 г. Хатчинсон и Вайнтрауб (Hutchinson, Weintraub, 1985) обнаружили, что сайты, чувствительные к ДНКазе I, распределяются по ядру неравномерно. Эти авторы обрабатывали ядра ДНКазой I и затем, не разрушая ядер, проводили в них реакцию ник-трансляции. При этом меченая ДНК должна представлять только активно транскрибируемые (т.е. чувствительные к ДНКазе I) гены. Результаты этого опыта (рис. 12.31) показали, что ДНК, чувствительная к ДНКазе I, располагается на периферии ядер и вдоль каналов или волокон, которые присоединены к ядерной оболочке. В этом случае активные гены, вероятно, специфически ассоциированы с ядерным матриксом.

Третья группа данных, свидетельствующих об участии ядерного матрикса в транскрипции, включает наблюдения, что большая часть (в некоторых сообщениях 95%) новосинтезированной РНК оказывается присоединенной к ядерному матриксу (Miller et al., 1976; Herman et al., 1978; Mariman et al., 1982; van Eekelen, van Venrooij, 1981). Эта связь, по-видимому, осуществляется при участии особого белка ядерного матрикса. С учетом того, что активные