МедУнивер - MedUniver.com Все разделы сайта Видео по медицине Книги по медицине Форум консультаций врачей  
Рекомендуем:
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Наследственные синдромы
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Форум
 

Коровая и линкерная ДНК нуклеосом

• В зависимости от доступности для микрококковой нуклеазы ДНК нуклеосом делится на коровую и линкерную

• Длина коровой ДНК составляет 146 пн, и она расположена на коровых частицах, которые образуются при продолжительном переваривании хроматина микрококковой нуклеазой

• Линкерная ДНК в длину имеет 8-114 пн, и характеризуется повышенной чувствительностью к нуклеазе

• Изменения в общей длине нуклеосомной ДНК определяются изменениями длины линкерной ДНК

• Гистон Н1 связан с линкерной ДНК и, вероятно, локализован в точке входа ДНК в нуклеосому и выхода из нее

В составе нуклеосом из разных источников находится ДНК различной длины. Однако для них характерна общая основная структура. При связывании ДНК с октамером гистонов образуется коровая частица, содержащая 146 пн ДНК, независимо от общей длины ДНК, входящей в нуклеосому. Вариабельность обшей длины нуклеосомной ДНК накладывается на эту основную структуру.

Коровая частица была идентифицирована по действию нуклеазы микрококков на нуклеосомный мономер. Вначале фермент образует разрывы в ДНК, расположенной между нуклеосомами. Однако если продолжить реакцию после того, как образовались мономеры, то расщепление захватывает часть ДНК самой нуклеосомы. Эта реакция протекает путем «подрезания» ДНК с концов нуклеосомы.

Как показано на рисунке ниже, длина ДНК уменьшается ступенчато. Например, в ядрах печени крысы нуклеосомные мономеры сначала содержат отрезок ДНК длиной в 205 пн. Потом обнаруживаются мономеры, у которых длина ДНК снижена до 165 пн. Наконец, длина этих мономеров сокращается до размера ДНК в коровой частице, 146 пн. (Эта частица достаточно устойчива, однако если продолжать обработку ферментом, то образуется «ограниченный перевар», содержащий фрагменты, самые длинные из которых соответствуют 146 пн коровой ДНК, а самые короткие достигают 20 пн.)

На основании такого анализа можно разделить нуклеосомную ДНК на две части:
Коровая ДНК имеет постоянную длину 146 пн и относительно устойчива к расщеплению нуклеазами.
Линкерная ДНК включает остаток повторяющейся единицы. Ее длина варьирует от такого малого размера, как 8 пн, до такого большого, как 114 пн на одну нуклеосому.

Четко ограниченный размер полосы ДНК, образующейся в результате начального этапа расщепления нуклеазой, говорит о том, что область, непосредственно доступная для действия фермента, ограничена. В нее входит только часть каждого линкера. (Если бы вся линкерная часть была чувствительна, то размер полосы находился бы в интервале от 146 пн до > 200 пн.) Однако после того, как в линкерной ДНК образовался разрыв, оставшаяся часть ДНК становится чувствительной и довольно быстро расщепляется ферментом. На рисунке ниже представлены этапы расщепления ДНК нуклеосом микрококковой нуклеазой.

Коровые частицы обладают близкими к нуклеосомам свойствами, однако по размеру они меньше. Тем не менее по форме они напоминают нуклеосомы. Это позволяет считать, что основная структура нуклеосомы определяется взаимодействием между ДНК и белковым октамером коровой частицы. Поскольку коровые частицы легче получить в виде гомогенных препаратов, они чаще используются для структурных исследований, чем нуклеосомы. (Нуклеосомы варьируют по размеру, поскольку трудно получить препарат, в котором концы ДНК не были бы подрезаны.)

Какую физическую природу имеют коровая и линкерные области? Эти названия были предложены в качестве рабочих для описания областей нуклеосом, обладающих различной чувствительностью к обработке нуклеазой, и не имеют отношения к их действительной структуре. Тем не менее основная часть коровой ДНК плотно накручена на нуклеосому, а терминальные участки коровой и линкерной областей более релаксированы.

Существование линкерной ДНК зависит от факторов, не связанных с четырьмя коровыми гистонами. Эксперименты по реконструкции нуклеосом in vitro показывают, что гистоны обладают характерной способностью к организации ДНК в коровых частицах, но не образуют нуклеосомы с присущими им парамерами. Важную роль играет степень суперспирализации ДНК. Гистон Н1 и/или негистоновые белки влияют на длину линкерной ДНК, связанной с октамерами гистонов в серии нуклеосом. В сборке нуклеосом из гистонов и ДНК in vivo участвуют «сборочные белки», которые не являются частью структуры нуклеосом.

Где локализуется гистон Н1? Этот гистон теряется при деградации мономеров нуклеосом. Он еще сохраняется в мономерах, включающих 165 пн ДНК, но всегда отсутствует в 146 пн коровых частицах. Это позволяет предполагать, что Н1 локализуется в области, где линкерная ДНК непосредственно примыкает к коровой.

Если гистон Н1 локализован в линкерной области, он может «запечатывать» ДНК в нуклеосоме, связываясь в точке, где ДНК входит в нуклеосому и выходит из нее. Представление о том, что гистон Н1 находится в межнуклеосомной области, согласуется с давно известными результатами о быстром удалении гистона Н1 из хроматина и столь же быстрой после этого «солюбилизации» хроматина. Также после удаления гистона Н1 легче получается фибрилла, содержащая бусинки на нитке.

Длина ДНК
Микрококковая нуклеаза дискретным образом снижает размеры ДНК в пределах мономеров нуклеосом.
Коровая ДНК
Вначале микрококковая нуклеаза образует разрывы между нуклеосомами.
Обычно мононуклеосомы содержат 200 пн ДНК.
После подрезания концов длина ДНК сокращается вначале до 165 пн, а затем образуются коровые частицы, содержащие 146 пн.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Вернуться в содержание раздела "генетика" на нашем сайте

Оглавление темы "Хромосомы":
  1. Белки связанныые с центромерами
  2. Повторы ДНК в области центромеров
  3. Функция и репликация теломер хромосом
  4. Замыкание концов хромосом теломерами
  5. Хромосомы типа ламповых щеток
  6. Строение политенных хромосом
  7. Значение пуфов (вздутий) политенных хромосом
  8. Нуклеосома как структурная единица хромосомы
  9. Содержание ДНК в нуклеосоме
  10. Коровая и линкерная ДНК нуклеосом
Медунивер Мы в Telegram Мы в YouTube Мы в VK Форум консультаций врачей Контакты, реклама
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.