Роль метил-ДНК-связывающего белка каизо в контроле транскрипции генов позвоночных, регулируемых метилированием ДНК

• Автор: Саложин, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Важную роль в этом процессе играют и механизмы, не зависящие напрямую от первичной структуры ДНК, а являющиеся надгеномными или эпигенетическими. Основную роль в большинстве процессов эпигенетической регуляции экспрессии генов Xинактивации, геномном импринтинге, репрессии транскрипции мобильных элементов, подавлении транскрипции геновсупрессоров опухолевого роста и т. ДНК. Последнее связано с негативной регуляцией экспрессии генов и может оказывать влияние на транскрипцию напрямую, блокируя взаимодействие активирующих белковых факторов с регуляторными последовательностями . Однако существует и другой механизм привлечение к метилированной ДНК так называемых метилДНКсвязывающих белков. Описанный недавно новый метилДНКсвязывающий белок Каизо имеет два функциональных домена и цинковые пальцы . Последний обеспечивает специфическое взаимодействие с метилированной ДНК, тогда как домен может принимать участие в образовании комплексов с другими белками того же семейства. Исходно Каизо был охарактеризован как белок, взаимодействующий с катенином р0 i, , . Таким образом, Каизо является фактором, способным как взаимодействовать с метилированной ДНК, так и участвовать в других внутриклеточных процессах, обеспечивая связь между событиями в цитоплазме и регуляцией экспрессии генов в ядре. Гомологи белка Каизо найдены во многих группах позвоночных. Относительно раннее возникновение Каизо в процессе эволюционного развития позвоночных может свидетельствовать о важности выполняемых им функций. Действительно, в работе, выполненной в лаборатории . РНК Каизо во время раннего эмбрионального развиттия X vi приводит к существенным нарушениям эмбриогенеза и ранней гибели зародыша v . Доказано также, что функция Каизо напрямую связана с метилированием ДНК, поскольку большинство генов, экспрессия которых оказывается нарушеной при делеции Каизо, имеют ЦфГостровки вблизи регуляторных последовательностей там же. Кроме того, известно, что белки, имеющие в своем составе домен, играют важную роль в процессах органогенеза, являются генамисупрессорами опухолевого роста i . Следовательно, поиск генов, экспрессия которых зависит от Каизо, представляет интерес для общего понимания эпигенетической регуляции работы генов, а также может оказаться полезным при изучении явлений Хинактивации, геномного импринтинга, механизмов канцерогенеза и т. Исходя из этого, целыо настоящей работы было изучение возможной роли нового метилДНКсвязывающего белка Каизо в процессах эпигенетической регуляции экспрессии генов. I2локуса. Определить влияние нокаута метилДНКсвязывающего белка Каизо на транскрипцию этих генов. Определить влияние нокаута Каизо на изменение эпигенетических маркеров в исследуемых районах. Метилирование остатков цитозина по пятому положению довольно широко распространено у животных. Эта ковалентная модификация азотистого основания ассоциирована с неактивной структурой хроматина и негативной регуляцией экспрессии генов i, . Она была найдена как у многих беспозвоночных например, у i . На данный момент показано, что метилирование ДНК играет важную роль в процессах эпигенетической регуляции экспрессии генов, обеспечиваемой множественными факторами белковой и небелковой природы такими, как модификации гистонов Не, i, , расположение кодирующей последовательности внутри определнной хромосомной территории , , , т. ДНК, а являющихся надгеномными i . Метилирование ДНК оказывает влияние на транскрипцию как напрямую, так и опосредованно. Известно, например, что белок взаимодействует с неметилированной ДНК, а метилирование остатков цитозина приводит к нарушению взаимодействия . Таким образом уменьшается доступность регуляторных последовательностей для активирующих транскрипционных факторов, что, в свою очередь, ведт к снижению эффективности экспрессии. Однако, существует и другой механизм привлечение к метилированной ДНК так называемых белков от ii i i, i, . Эти белки, специфически узнающие и взаимодействующие с метилированными последовательностями ДНК, привлекают большие белковые комплексы, поддерживающие неактивный закрытый статус хроматина .