Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Лишнего нам не нужно

Генетики раскрыли механизм подавления второй Х-хромосомы у женщин

Сергей Васильев, Naked Science

У людей, как и у прочих млекопитающих, самцы и самки различаются набором хромосом. Появление самцов определяется присутствием небольшой половой хромосомы Y, у самок она отсутствует, и они несут две копии половой хромосомы Х. Параллельная работа двух Х-хромосом приводит к тому, что кодируемые ими белки производятся в двойном количестве, нарушая нужный для нормальной работы организма баланс. Поэтому одна из них (отцовская) инактивируется еще на первых этапах эмбрионального развития.

Ключевую роль в этом процессе играет ген Xist, который запускается в работу на неактивной Х-хромосоме. Он кодирует молекулы не белка, а РНК. Привлекая целый ряд дополнительных белков, Xist-РНК облепляют хромосому, соединяясь с ней на множестве участков, и блокируют транскрипцию генов. Впрочем, многие детали инактивации Х-хромосомы остаются загадкой, и даже белки-партнеры SPEN были определены лишь несколько лет назад.

Среди них оказался и белок SPEN, участвующий в регуляции работы генома. Его исследовали ученые из головного отделения Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге. Статья Эдит Хёрд (Edith Heard) и ее команды опубликована в журнале Nature (Dossin et al., SPEN integrates transcriptional and epigenetic control of X-inactivation), коротко об этой работе рассказывается в пресс-релизе EMBL.

SPEN1.jpg

Белок SPEN (зеленый) в живых клетках.

Авторы проводили эксперименты с эмбриональными стволовыми клетками, в которых активность SPEN была подавлена. Работа продемонстрировала, что инактивации Х-хромосомы при этом не происходит. Затем и в экспериментах на живых моделях было показано, что белки-супрессоры SPEN критически необходимы для подавления активности многих генов. За их работой ученые проследили с помощью флуоресцентных меток.

SPEN2.jpg

Механизм работы SPEN. Белок распознает промоторы («стартеры») и энхансеры («усилители») работы активных генов, а также связанные с ними белки (РНК-полимераза Pol II). Комплекс Xist/SPEN связывается и привлекает в работу белки для окончательного «выключения» гена, после чего отсоединяется.

Как только запускается Xist, SPEN образует комплекс с ее РНК. Этот комплекс распознает активно действующие гены Х-хромосомы и связывается с ними. Он узнает такие участки в том числе по характерным белковым комплексам, которые обеспечивают транскрипцию активных генов – таких как РНК-полимераза II. Важнейшую роль в этом взаимодействии играет чрезвычайно древний участок белка SPEN – домен SPOC.

«Усевшись» на ДНК, Xist/SPEN стимулирует связывание белков следующего этапа инактивации, таких как комплекс NuRD. Эти белки производят ремоделирование хроматина, меняя «упаковку» ДНК и – в результате – ее активность. В дело может вступать и гистонацетилаза HDAC3, которая удаляет ацетильные группы, служащие маркерами активно работающих генов. Наконец, регуляторные молекулы отсоединяются, а соответствующие гены на Х-хромосоме остаются «выключенными» на всю оставшуюся жизнь.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

хромосомы экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Геном в 3D

Молекулярные биологи из США получили первую детальную трехмерную карту генома человека.

читать

Хромосома-Yбийца

Думаете, это только у людей мужчины живут меньше женщин? Расскажите это богомолу, он посмеется. Хотя нет, нечем ему смеяться, его голову съела самка после соития.

читать

Механизм самоупаковки ДНК

Российским ученым удалось показать, каким образом ДНК-белковая фибрилла сама укладывается в трехмерную структуру. Сделанные исследователями выводы могут послужить основой для важных практических разработок.

читать

Молчание Х-хромосом

Отключение лишней хромосомы в женских клетках зависит от сложнейшего молекулярного механизма, в котором слаженно работают регуляторные РНК и гены самой Х-хромосомы.

читать

Активность мутантных генов выше в хромосомах, полученных от отца

Мутации, определяющие активность генов, имеют бОльшую силу, если располагаются в отцовских хромосомах.

читать