Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.13: Распространение модификаций хроматина
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Molecular Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Spreading of Chromatin Modifications
 
ТРАНСКРИПТ

5.13: Распространение модификаций хроматина

Гистоновые белки в нуклеосомах посттрансляционно модифицированы (ПТМ) для увеличения или уменьшения доступа к ДНК. Обычно наблюдаемые ПТМ представляют собой метилирование, ацетилирование, фосфорилирование и убиквитинирование аминокислоты лизина в хвостовой области гистона H3. Эти модификации гистонов имеют особое значение для клетки. Следовательно, они называются "гистоновым кодом". Белковый комплекс, участвующий в модификации гистонов, называется комплексом "читатель-писатель".

Писатели

Писатель - это фермент, который может вызывать определенные модификации гистонов. Типичные ферменты-писатели - это гистонметилтрансферазы (ГМТ) и гистонацетилтрансферазы (ГАТ). ГМТ добавляют метильную группу к гистоновому хвосту, что увеличивает компактность хроматина, ингибирует транскрипцию и помогает дифференцировать вновь синтезированные цепи от родительской цепи во время репликации ДНК. ГАТ добавляют ацетильную группу к гистоновому хвосту, что уменьшает компактность хроматина и обеспечивает доступ к ДНК.

Стиратели

ПТМ гистонов обратимы и могут быть удалены другой группой ферментов под названием "стиратели". Распространенными стирателями являются гистондеацетилаза и гистондеметилаза. Они удаляют ацетильную или метильную группу из гистона и изменяют компактизацию хроматина. 

Барьерные белки

Комплексы читатель-писатель отмечают в хроматине области эухроматина и гетерохроматина. Ацетилирование лизина в гистоновом хвосте маркирует эухроматин, в то время как метилирование отмечает область гетерохроматина. Для оптимальной регуляции экспрессии генов важно отделить обогащенный генами эухроматин от бедного генами гетерохроматина. На длинной нити хроматина ряды эухроматина и гетерохроматина разделены барьерными последовательностями. Эти последовательности предотвращают распространение модификаций гистонов несколькими способами. Например, барьерные белки могут прикреплять хроматин к ядерной поре и предотвращать распространение гетерохроматина.

Аберрантная активность ферментов писатель-стиратель коррелирует с несколькими заболеваниями человека, включая болезнь Альцгеймера, синдром ломкой Х-хромосомы и рак. При синдроме ломкой Х-хромосомы ген FRM1, необходимый для нормального когнитивного развития, гиперметилирован, что приводит к подавлению транскрипции гена.


Литература для дополнительного чтения

Tags

Chromatin Modifications Reader Enzymes Writer Enzymes Eraser Enzymes Chromatin Changes Transcriptional Regulatory Protein Specific DNA Sequence Writer Enzyme Core Histones Marks Nucleosomes Multiprotein Complex Reader Enzyme Adjacent Nucleosome Catalyze Read And Write Cycles Chromatin Condensation Chromosome Boundary Euchromatin Heterochromatin Barrier Sequences

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter