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

__________________ ИЗМЕНЕНИЕ ТРАНСКРИПЦИИ В ХОДЕ РАЗВИТИЯ_______________________________________ 117

Рис. 11.10. Выделение экстрахромосомных (амплифицированных) ядрышек. Из ядер соматических клеток и ядер ооцитов была изолирована ДНК; каждый препарат смешивали со стандартным количеством дАТ (для нормирования результатов) и центрифугировали в хлориде цезия до достижения равновесия. В обоих случаях основная фракция ДНК имела плотность 1,699 г·см –3. Помимо этой ДНК в ооцитах содержалась «сателлитная» фракция с большей плотностью. (По Brown, Dawid, 1968.)

ваний этой ДНК придает ей большую плавучую плотность (1,729 г см^–3), чем плотность основной массы ДНК Xenopus. ДНК из клеток X. laevis имеет в среднем 40% ГЦ-пар, тогда как рибосомные гены - 67% ГЦ-пар. Поэтому рибосомные гены характеризуются большей плотностью, чем большинство других генов. В соматических тканях рибосомные гены составляют лишь 0,06% генома и не образуют заметного отдельного сателлитного пика. Однако, когда эти гены амплифицированы в 1500 раз, они образуют зону тяжелой ДНК, легко отличимую от основной зоны. Эта ДНК будет гибридизоваться только с рибосомной ДНК, но не с другими генами. Не вызывает сомнений, что мы наблюдаем специфическую амплификацию гена – амплификацию, которая позволяет транскрибировать чрезвычайно большое количество РНК (Brown, Dawid, 1968).

Следующий интересующий нас вопрос как происходит амплификация этих генов? И хотя нам неизвестны детали механизма амплификации, мы располагаем некоторыми подходами к его выяснению. Мы знаем, например, что экстрахромосомные ядрышки образуются на стадии пахитены в профазе мейоза непосредственно перед диплотеной. В самом деле, для этой стадии характерна «пахитенная шапочка», которая представляет собой большую массу экстрахромосомной ДНК. Таким образом, добавочные гены синтезируются на стадии пахитены мейоза и транскрибируются на стадии диплотены. Когда ядро ооцита дезинтегрируется в ходе первого деления мейоза, добавочные ядрышки выходят в цитоплазму и разрушаются.

Один из наиболее интересных подходов к механизму амплификации связан с тем, что в каждом отдельном экстрахромосомном ядрышке участки нетранскрибируемых спейсеров имеют одинаковую длину (Wellauer et al., 1976). Однако среди хромосомных кластеров генов в одних и тех же клетках имеется заметная гетерогенность по длине спейсеров, поэтому экстрахромосомные ядрышки не являются простыми копиями всего хромосомного ядрышка. Одна из моделей, с помощью которой можно объяснить образование сотен транскрипционных единиц рибосомных генов, разделенных идентичными нетранскрибируемыми спейсерами, это модель катящегося кольца. Аналогичный механизм

Рис. 11.11. Модель репликации по механизму «катящегося кольца», при которой можно синтезировать много идентичных копий. Кольцо должно содержать одну единицу транскрипции рРНК и один нетранскрибируемый спейсер С помощью этого механизма могут быть созданы экстрахромосомные ядрышки с одинаковыми по длине участками НТС между генами.