Структура хроматина и энзиматичекое метилирование ДНК

• Автор: Кирьянов, Глеб Иванович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 258 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Структура хроматина и реализация генетической

информации ДНК

1.1. Структура хроматина транскрипционноактивных генов.

1.2. Факторы, модифицирующие структуру хроматина

1.3. Взаимодействие РНКполимеразы с хроматином .

1.4. Доступность ДНК в хроматине для взаимодействий

1.5. Другие подходы к исследованию доступности

1.6. Неслучайный характер расположения нуклеосом по ДНК.

2. Энзиматическое метилирование ДНК эукариот
2.1. Общая схема метилирования ДНК эукариот.
2.2. Распределение т С по геному
2.3. Метилируемые в ДНК животных последовательности .
2.4. Принципы метилирования ДНК у эукариот
2.5. Клеточная и тканевая разнокачественность метилирования ДНК
2.6. Исследование характера метилирования
отдельных генов
2.6.1. Влияние 5азацнтозина на метилирование ДНК и экспрессию генома
2.6.2. Характер иметилироваяия экспрессируемых последовательностей ДНК
Стр.
2.6.3. Метилирование ДНК рибосомальных
2.6.4. Метилирование индивидуальных эукариотических генов .
ГЛАВА П. МАТЕРИАЛЫ К МЕТОДЫ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ .
ГЛАВА Ш. НУКЛЕОМЕРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ХРОМАТИНА
3.1. Ультраструктура хроматина в ядрах i i
и в изолированных ядрах.
3.2. Динамика фрагментации хроматина стафилококковой нуклеазой
3.3. Анализ длин ДНК во фрагментах хроматина .
3.4. Конформационные переходы нуклеомера
3.5. Обсуждение результатов главы Ш
ГЛАВА ЗУ. ДОСТУПНОСТЬ ДНК В ХРОМАТИНЕ РАЗНЫХ УРОВНЕЙ
ОРГАНИЗАЦИИ ДЛЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ДНКБЕЛКОВЫХ УЗНАВАНИЙ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ .
4.1. Доступность ДНК в хроматине для бактериальных ДНКметилаз .
4.1.1. Подбор условий реакции метилирования .
4.1.2. Уровень метилирования ДНК в хроматине, влияние ионной силы.
4.1.3. Относительная доступность сайтов метилирования ДНК в коровых частицах и линкерах нуклеосом
4.2. Доступность ДНК в хроматине для взаимодействия с гормонрецепторным комплексом ГРК гидрокортизона Т
4.3. Обсуждение результатов главы ЗУ .
Стр.
ГЛАВА У. РЕПЛИКАЦИЯ И МЕТИЛИРОВАНИЕ ДНК
5.1. Введение .
5.2. Динамика репликации ДНК в ьклетках и
клетках суспензионной культуры табака .
5.3. Метилирование ДНК при репликации
5.4. Уровень метилирования ДНК при репликации.
5.5. Метилирование фрагментов Оказаки и линкерных участков ДНК. Локализация дополнительного метилирования .
5.6. Метилирование ДНК ь клеток в присутствии
изобутиладенозина .
5.7. Метилирование ДНК в клетках суспензионной культуры табака в присутствии растительного гормона ауксина.
5.8. Метилирование ДНК в клетках в присутствии циклогексимида .
ГЛАВА У1. ОБЩАЯ СХЕМА РЕ1ШИКАТИВН0Г0 МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК .
ГЛАВА УП. МОДЕЛЬ СОПРЯЖЕННОСТИ РЕПЛИКАТИВНОГО НЕДОМЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК, ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ХРОМАТИНА И АКТИВАЦИИ ГЕНОВ .
ВЫВ О Д Ы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Метилирование гистонов НЗ и Н4 по 4 остаткам лизина в Лконцевых фрагментах может приводить к уменьшению суммарно заряда на , что и может определять ослабление взаимодействия гистонов с фосфатными группами ДНК , , . В то же время, ацетилирование гистонов имеет следствием повышенную нуклеазную чувствительность линкерных участков . Повидимому, ацетилирование гистонов кора приводит так же к нарушению межнуклеосомных взаимодействий, возможно снятию в какойто степени наднуклеосомной структуры. Другие модификации гистонов, в том числе фосфорилирование, также, повидимому, могут иметь отношение к характеру экспрессии генов, но прямых данных о вкладе этих модификаций гистонов в струю турные перестройки хроматина практически нет. Можно обратить внимание на фосфорилирование гистона I, сопряженного с изменением уровня экспрессии см. , . Показано, что фосфорилирование гистона I уменьшает способность связываться с ДНК, и, следовательно, может модулировать структуру хроматина. Вероятно, что функция гистона I не сводится к поддержанию наднуклеосомной структуры. Действительно, гистон I взаимодействует кроме линкерной части ДНК так же с коровой частицей i . I взаимодействует с обеими ветвями дуплекса ДНК входящей в нуклеосомный кор и выходящей из него , i, . Повидимому, присутствие гистона I в хроматине реально стабилизирует нуклеосому. Как уже отмечалось выше гистон I не Является во фракциях активного хроматина, или его содержание в ней оказывается пониженным. В некоторых случаях показано, что гистон I замещается в хроматине его гомологом гистоном Н1, причем последний выявлялся в активном хроматине i, ,. Авторы предполагают, что этот белок, в отличие от гистона I,не является супрессором транскрипции, допуская, что он менее эффективно стабилизирует нуклеосому. Так или иначе, модификация гистона I, или удаление его из хроматина, или замена на другой белок определенно может сказаться на стабильности коровых частиц. К сожалению, отсутствуют данные о гистоне I в составе хроматина отдельных экспрессируемых генов. Эффективными модуляторами экспрессии и структуры хроматина могут быть негистоновые белки, особенно белки . Негистоновые белки с аномально высокой подвижностью , впервые обнаруженные и выделенные Джонсом и сотр. i . i . Исходя из этого, Джонс и соавт. i . В то же время в многочисленных работах так или иначе выявлена связь,по крайней мере, некоторых из этих белков с транскрипцией или репликацией ДНК. Прямая количественная корреляция между содержанием одного из 2 и пролиферативной активностью ткани наблюдается в яичниках, скелетных мышцах и других тканях и органах i, i, . белки типа I и 2 выявляются в больших количествах абсолютных и по отношению к двум другим главным белкам типа и в клетках с блокированным синтезом ДНК, например, в ядерных эритроцитах i . При фракционировании хроматина любыми методами и обнаруживаются в связи с фракцией активного хроматина Vii . vi . v. iv . i . iii . Примечательно, что авторы последней работы не обнаруживают во фракции активного хроматина I и 2. Активный хроматин при этом выделялся оригинальным методом фракционированием в двухфазной системе полинуклеосомных фрагментов, что повидимому, уменьшает вероятность потери или перераспределения белков, возможных при фракционировании отдельных нуклеосом. Вопрос о выявлении в связи со структурными единицами хроматина осложняется легкостью удаления их при уже умеренных ионных силахполная экстракция при 0, М хлористого натрия i . Кроме того, в отличие от гистонов кора, перманентно соединенных с нуклеосомной ДНК . i . , повидимому, находятся в динамическом равновесии между хроматином и нуклеоплазмой . Тем не менее, в условиях, затрудняющих перераспределение белков, выявляются в нуклеосомах i . Локализация двух групп НМО 1,2 и , в нуклеосомной фибрилле различна. v. . i .