logo

Пользовательского поиска

Saturday 26th of May 2018

Гистон Н1 регулирует активность генов на всем протяжении клеточного цикла

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
05.07.2010 19:24

 

2

 

Генетический материал клетки, ДНК, плотно упакован в структуры, называемые нуклеосомами. ДНК (красная) закручена вокруг двух наборов ядерных белков гистонов (зеленые), образуя своего рода бусину на нитке. Белок гистона H1 закрепляет ДНК в тех местах, где она начинает и заканчивает обвивать бусину. В ядре клетки находятся более миллиона нуклеосом. Фото: Wikipedia

 

 

 

Ученым давно известно, что белок, который помогает упаковывать ДНК в ядре клетки, играет важную роль в регуляции активности генов. Исследователи обнаружили, что белок гистон H1 принимает участие и в образовании рибосом, клеточных «станков», на которых производятся белки.


Исследование опубликовано в журнале The Journal of Cell .

Генетический материал человеческой клетки настолько велик, что его необходимо упаковать в плотные структуры, напоминающие нитки бус. ДНК наматывается на четыре ядерные гистоновые белка, образующие одну из «бусин», в то время как гистон H1, или линкерный гистон, закрепляет ДНК в тех местах, где она начинает и заканчивает накручиваться на бусину. Одна бусина и ассоциированная с ней ДНК образуют нуклеосому. В ядре клетки насчитывается более миллиона нуклеосом.

У животных встречается множество вариантов гистонового белка H1, что делает изучение гистонов очень сложной задачей. Большинство исследований в области биологии гистонов сфокусировано на ядерных гистонах, и предыдущие исследования уже показали, что их различные клеточные модификации коррелируют с изменениями в активности генов.

В ходе нового исследования было обнаружено, что, если гистоны Н1 модифицированы фосфатной группой в процессе фосфорилирования, такая модификация связана с изменениями в активности гена в непосредственной близости от фосфорилированного гистона.

«Большинство исследований фосфорилирования гистонов сфокусировано на делении клетки, когда фосфорилирование находится на своем пике», - говорит Крейг Миззен (Craig Mizzen), профессор клеточной биологии и биологии развития Университета Иллинойса (University of Illinois) и ведущий автор исследования. Во время деления клетки «транскрибируется намного меньше генома, чем в других фазах клеточного цикла», - говорит Миззен. «Все направлено на правильное разделение реплицированных копий генома между новыми дочерними клетками».

Предполагая, что фосфорилирование H1 важно не только для процессов клеточного деления, Миззен и его коллеги идентифицировали точный сайт гистона H1, который фосфорилируется во время других фаз клеточного цикла.

В то время докторант, Юпенг Чжэн (Yupeng Zheng) разработал антитела, узнающие фосфорилирование сайтов Н1, которые используются клетками вне фазы деления. Это позволило Чжэну прийти к выводу, что такое происходящее в интерфазе фосфорилирование Н1 преимущественно связано с генами, находящимися в процессе транскрибирования.

«Гистоны, как правило, распределены по всему геному, - говорит Миззен, - и выяснение того, чем отличаются нуклеосомы активных генов от нуклеосом репрессированных, а также от остального генома, большая часть которого состоит из некодирующих белки генов, является главной целью настоящего молекулярно-биологического исследования».

«Известно, что некоторые модификации ядерных гистонов преимущественно локализуются вблизи активных генов», - говорит Миззен. «Но наша работа приводит первые доказательства того, что это так же верно и для Н1, фосфорилированного по специфическим сайтам».

Чжэн сделал и второе удивительное открытие. Используя для анализа клеток флуоресцентную микроскопию, он заметил, что меченные флуоресцентными маркерами антитела, ориентированные на фосфорилированный Н1 в неделящихся клетках, освещали ядрышко, область ядра, выделенную для транскрибирования рибосомальной РНК, специальной РНК, на которой собираются рибосомы.

«Гены рибосомальной РНК содержатся в ядрышке и транскрибируются другой ферментной системой, чем гены матричных РНК, которые транскрибируются с кодирующих белок генов», - объясняет Миззен. «Участие фосфорилирования Н1 в транскрипции генов, контролирующих рибосомальную РНК, ранее вообще не предполагалось. Эти данные впервые получены в ходе нашего исследования».

3

Крейг Миззен (Craig Mizzen), профессор клеточной биологии и биологии развития из Университета Иллинойса (справа), докторант Юпенг Чжэн (Yupeng Zheng) и их коллеги открыли, что фосфорилированный гистоновый белок Н1 играет важную роль в регуляции активности генов. Фото: L. Brian Stauffer

 

Дальнейшие эксперименты выявили, что обработка гормонами (в данном случае эстрадиолом и глюкокортикоидами) стимулирует ассоциацию фосфорилированных гистонов Н1 с регуляторными областями гормон-зависимых генов.

Новые данные могут привести к более глубокому пониманию изменений в клеточном цикле, связанных с раком и другими болезнями, считает Чжэн. На рынке уже существует несколько лекарственных препаратов, ориентированных на киназы – ферменты, фосфорилирующие другие молекулы.

«Один из наиболее успешных препаратов для лечения лейкемии – ингибитор тирозинкиназы, который подавляет путь фосфорилирования и останавливает рост раковых клеток», - говорит Чжэн.

 

 

По материалам

Histone H1 regulates gene activity throughout the cell cycle

 

Аннотация к статье: Histone H1 phosphorylation is associated with transcription by RNA polymerases I and II

 

© «Гистон Н1 регулирует активность генов на всем протяжении клеточного цикла». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на данную страницу сайта LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday5
mod_vvisit_counterYesterday511
mod_vvisit_counterThis week3739
mod_vvisit_counterLast week4698
mod_vvisit_counterThis month16229
mod_vvisit_counterLast month17905
mod_vvisit_counterAll days3999611

We have: 18 guests, 2 bots online
Your IP: 54.224.91.58
 , 
Today: Май 26, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.