Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Основные структуры уплотнения ДНК: ДНК , нуклеосома , бусинки размером 10 нм на нити хроматина и метафазная хромосома .

Хроматин - это комплекс ДНК и белка, обнаруженный в эукариотических клетках. [1] Его основная функция - упаковка длинных молекул ДНК в более компактные и плотные структуры. Это предотвращает спутывание цепей, а также играет важную роль в усилении ДНК во время деления клеток , предотвращении повреждения ДНК и регулировании экспрессии генов и репликации ДНК . Во время митоза и мейоза хроматин способствует правильной сегрегации хромосом в анафазе.; характерные формы хромосом, видимые на этой стадии, являются результатом свертывания ДНК в сильно конденсированный хроматин.

Первичные белковые компоненты хроматина - это гистоны , которые связываются с ДНК и действуют как «якоря», вокруг которых наматываются нити. В общем, существует три уровня организации хроматина:

  1. ДНК обвивает гистоновые белки, образуя нуклеосомы и так называемые бусины на нити ( эухроматин ).
  2. Множественные гистоны оборачиваются в 30- нанометровое волокно, состоящее из массивов нуклеосом в их наиболее компактной форме ( гетерохроматин ). [а]
  3. Высокоуровневая сверхспирализация ДНК 30-нм волокна создает метафазную хромосому (во время митоза и мейоза).

Однако многие организмы не следуют этой схеме организации. Например, сперматозоиды и эритроциты птиц имеют более плотно упакованный хроматин, чем большинство эукариотических клеток, а трипаносоматидные простейшие вообще не конденсируют свой хроматин в видимые хромосомы. Прокариотические клетки имеют совершенно разные структуры для организации своей ДНК (эквивалент прокариотической хромосомы называется генофором и располагается в области нуклеоида ).

Общая структура хроматиновой сети дополнительно зависит от стадии клеточного цикла . Во время интерфазы хроматин структурно рыхлый, чтобы обеспечить доступ к РНК и ДНК-полимеразам, которые транскрибируют и реплицируют ДНК. Локальная структура хроматина во время интерфазы зависит от конкретных генов, присутствующих в ДНК. Активно транскрибируемые («включенные») участки ДНК, содержащие гены, менее плотно уплотнены и тесно связаны с РНК-полимеразами в структуре, известной как эухроматин , в то время как области, содержащие неактивные гены («выключенные»), обычно более конденсированы и связаны с структурные белки вгетерохроматин . [3] Эпигенетическая модификация структурных белков хроматина посредством метилирования и ацетилирования также изменяет локальную структуру хроматина и, следовательно, экспрессию генов. Структура хроматиновых сетей в настоящее время плохо изучена и остается активной областью исследований в молекулярной биологии .

Динамическая структура и иерархия хроматина [ править ]

Основные единицы структуры хроматина

Хроматин претерпевает различные структурные изменения в течение клеточного цикла . Гистоновые белки являются основными упаковщиками и организаторами хроматина и могут быть модифицированы различными посттрансляционными модификациями для изменения упаковки хроматина ( модификация гистонов ). Большинство модификаций происходит на хвостах гистонов. Последствия с точки зрения доступности и уплотнения хроматина зависят как от модифицированной аминокислоты, так и от типа модификации. Например, ацетилирование гистонов приводит к разрыхлению и повышенной доступности хроматина для репликации и транскрипции. Триметилирование лизина может либо привести к усилению транскрипционной активности (триметилирование гистона H3лизин 4) или репрессия транскрипции и уплотнение хроматина (триметилирование гистона H3, лизин 9 или 27). Несколько исследований показали, что разные модификации могут происходить одновременно. Например, было высказано предположение, что двухвалентная структура (с триметилированием лизина 4 и 27 на гистоне H3) участвует в раннем развитии млекопитающих. [4]

Белки поликомб-группы играют роль в регуляции генов посредством модуляции структуры хроматина. [5]

Для получения дополнительной информации см. Модификации гистонов в регуляции хроматина и контроль РНК-полимеразы с помощью структуры хроматина .

Структура ДНК [ править ]

Структуры A-, B- и Z-ДНК.
Основные статьи: Механические свойства ДНК и Z-ДНК

В природе ДНК может образовывать три структуры: A- , B- и Z-ДНК . A- и B-ДНК очень похожи, образуя правые спирали, тогда как Z-ДНК представляет собой левую спираль с зигзагообразным фосфатным остовом. Считается, что Z-ДНК играет особую роль в структуре хроматина и транскрипции из-за свойств соединения между B- и Z-ДНК.

На стыке B- и Z-ДНК одна пара оснований отрывается от нормального связывания. Они играют двойную роль: сайт узнавания многими белками и приемник торсионного стресса от связывания РНК-полимеразы или нуклеосом.

Нуклеосомы и бусины на нитке [ править ]

Основные статьи: нуклеосома , хроматосома и гистон
Мультяшное изображение структуры нуклеосомы. Из PDB : 1KX5 .

Основным повторяющимся элементом хроматина является нуклеосома, соединенная между собой участками линкерной ДНК , гораздо более короткая структура, чем чистая ДНК в растворе.

В дополнение к коровым гистонам существует линкерный гистон H1, который контактирует с выходом / входом цепи ДНК на нуклеосоме. Частица ядра нуклеосомы вместе с гистоном H1 известна как хроматосома . Нуклеосомы, содержащие примерно от 20 до 60 пар оснований линкерной ДНК, могут образовывать в нефизиологических условиях бусинки размером примерно 10 нм на нити .

Нуклеосомы связывают ДНК неспецифично, как того требует их функция в общей упаковке ДНК. Однако существуют большие предпочтения последовательностей ДНК, которые определяют расположение нуклеосом. Это связано в первую очередь с различными физическими свойствами различных последовательностей ДНК: например, аденин (A) и тимин (T) более благоприятно сжаты во внутренних малых бороздках. Это означает, что нуклеосомы могут связываться преимущественно в одном положении примерно через каждые 10 пар оснований (спиральное повторение ДНК) - где ДНК поворачивается, чтобы максимизировать количество оснований A и T, которые будут находиться во внутренней малой бороздке. (См. Структуру нуклеиновой кислоты .)

30-нанометровое хроматиновое волокно [ править ]

Две предложенные структуры филамента хроматина 30 нм.
Слева: 1 структура "соленоида" стартовой спирали.
Справа: 2 начала рыхлой спиральной структуры.
Примечание: гистоны на этой диаграмме не показаны - показана только ДНК.

С добавлением H1 структура шариков на нити, в свою очередь, сворачивается в спиральную структуру диаметром 30 нм, известную как 30 нм волокно или нить. Точная структура волокна хроматина в клетке подробно не известна. [6]

Считается, что этот уровень структуры хроматина представляет собой форму гетерохроматина , который содержит в основном транскрипционно молчащие гены. Электронно-микроскопические исследования показали, что 30-нм волокно очень динамично, так что оно разворачивается в структуру 10-нм волокна в виде бусинок на нити при пересечении РНК-полимеразой, участвующей в транскрипции.

Четыре предложенных структуры филамента хроматина 30 нм для длины повтора ДНК на нуклеосомы в диапазоне от 177 до 207 п.н.
Линкерная ДНК - желтым, а нуклеосомная - розовым.

Существующие модели обычно принимают, что нуклеосомы лежат перпендикулярно оси волокна, а линкерные гистоны расположены внутри. Стабильное 30-нм волокно основано на регулярном расположении нуклеосом вдоль ДНК. Линкерная ДНК относительно устойчива к изгибу и вращению. Это делает длину линкерной ДНК критичной для стабильности волокна, требуя, чтобы нуклеосомы были разделены по длинам, которые позволяют вращение и складывание в требуемую ориентацию без чрезмерной нагрузки на ДНК. С этой точки зрения, разная длина линкерной ДНК д. Приводить к разным топологиям сворачивания хроматинового волокна. Недавняя теоретическая работа, основанная на электронно-микроскопических изображениях [7] восстановленных волокон, поддерживает эту точку зрения. [8]

Пространственная организация хроматина в ядре клетки [ править ]

Пространственное расположение хроматина внутри ядра не является случайным - на определенных территориях можно найти специфические области хроматина. Территориями являются, например, домены, ассоциированные с пластинкой (LAD), и топологически ассоциированные домены (TAD), которые связаны вместе белковыми комплексами. [9] В настоящее время полимерные модели, такие как модель Strings & Binders Switch (SBS) [10] и модель Dynamic Loop (DL) [11] , используются для описания сворачивания хроматина внутри ядра.

Структурная организация, зависящая от клеточного цикла [ править ]

Кариограмма мужчины-человека с использованием окрашивания по Гимзе , показывающая классическую структуру метафазного хроматина.
Конденсация и разрешение сестринских хроматид человека в раннем митозе
  1. Межфазного : Структура хроматина во время интерфазы в митоз оптимизирован , чтобы обеспечить простой доступ транскрипции и репарации ДНК факторов к ДНК , тогда как уплотнение ДНК в ядре . Структура варьируется в зависимости от необходимого доступа к ДНК. Гены, которые требуют регулярного доступа РНК-полимеразы, требуют более рыхлой структуры, обеспечиваемой эухроматином.
  2. Метафаза : метафазная структура хроматина сильно отличается от интерфазы . Он оптимизирован для физической силы [ необходима ссылка ] и управляемости, формируя классическую структуру хромосом, наблюдаемую в кариотипах . Считается, что структура конденсированного хроматина представляет собой петли 30-нм волокна, ведущие к центральному каркасу белков. Однако он недостаточно охарактеризован. Хромосомные каркасы играют важную роль в удерживании хроматина в компактных хромосомах. Петли структуры 30 нм далее конденсируются с каркасом в структуры более высокого порядка. [12] Хромосомные каркасы состоят из белков, в том числеконденсин , топоизомераза типа IIA и член 4 семейства кинезинов (KIF4). [13] Физическая сила хроматина жизненно важна на этой стадии деления, чтобы предотвратить повреждение ДНК сдвигом при разделении дочерних хромосом. Чтобы максимизировать силу, состав хроматина изменяется по мере приближения к центромере, прежде всего за счет альтернативных аналогов гистона H1. Во время митоза, хотя большая часть хроматина плотно уплотнена, есть небольшие участки, которые не так плотно уплотнены. Эти области часто соответствуют промоторным областям генов, которые были активны в этом типе клеток до образования хроматина. Отсутствие уплотнения этих областей называется закладкой , что является эпигенетическимЭтот механизм считается важным для передачи дочерним клеткам «памяти» о том, какие гены были активны до вступления в митоз. [14] Этот механизм закладок необходим, чтобы помочь передать эту память, потому что транскрипция прекращается во время митоза .

Хроматин и всплески транскрипции [ править ]

Хроматин и его взаимодействие с ферментами были исследованы, и был сделан вывод, что он является важным фактором экспрессии генов. Винсент Г. Олфри, профессор Университета Рокфеллера, заявил, что синтез РНК связан с ацетилированием гистонов. [15] Аминокислота лизин, прикрепленная к концу гистонов, заряжена положительно. Ацетилирование этих хвостов сделает концы хроматина нейтральными, что обеспечит доступ ДНК.

Когда хроматин деконденсируется, ДНК открыта для проникновения молекулярных механизмов. Колебания между открытым и закрытым хроматином могут вносить вклад в прерывание транскрипции или разрыв транскрипции . Вероятно, вовлечены и другие факторы, такие как ассоциация и диссоциация комплексов факторов транскрипции с хроматином. Этот феномен, в отличие от простых вероятностных моделей транскрипции, может объяснить высокую вариабельность экспрессии генов, происходящую между клетками в изогенных популяциях. [16]

Альтернативные организации хроматина [ править ]

Во время многоклеточного сперматогенеза , в сперматидном хроматине «сек ремоделируется в более разнесен упакованным, уширенном, почти кристаллоподобную структуру. Этот процесс связан с прекращением транскрипции и включает обмен ядерными белками. Гистоны в основном смещены и заменены протаминами (небольшими белками, богатыми аргинином ). [17] Предполагается, что у дрожжей области, лишенные гистонов, становятся очень хрупкими после транскрипции; HMO1, белок HMG-box , помогает в стабилизации хроматина, свободного от нуклеосом. [18] [19]

Восстановление хроматина и ДНК [ править ]

Упаковка эукариотической ДНК в хроматин представляет собой барьер для всех основанных на ДНК процессов, которые требуют привлечения ферментов к участкам их действия. Чтобы разрешить критический клеточный процесс репарации ДНК, хроматин должен быть реконструирован. У эукариот АТФ-зависимые комплексы ремоделирования хроматина и модифицирующие гистоны ферменты являются двумя преобладающими факторами, используемыми для осуществления этого процесса ремоделирования. [20]

Релаксация хроматина происходит быстро в месте повреждения ДНК. [21] Этот процесс инициируется белком PARP1, который начинает появляться при повреждении ДНК менее чем за секунду, с половиной максимального накопления в течение 1,6 секунды после повреждения. [22] Затем ремоделирующий хроматин Alc1 быстро прикрепляется к продукту PARP1 и завершает прибытие к повреждению ДНК в течение 10 секунд после повреждения. [21] Примерно половина максимальной релаксации хроматина, предположительно из-за действия Alc1, происходит через 10 секунд. [21] Это позволяет задействовать фермент репарации ДНК MRE11 , чтобы инициировать репарацию ДНК в течение 13 секунд. [22]

γH2AX, фосфорилированная форма H2AX , также участвует в ранних стадиях, ведущих к деконденсации хроматина после возникновения повреждения ДНК. Вариант гистона H2AX составляет около 10% гистонов H2A в хроматине человека. [23] γH2AX (H2AX, фосфорилированный по серину 139) может быть обнаружен уже через 20 секунд после облучения клеток (с образованием двухцепочечного разрыва ДНК), а половина максимального накопления γH2AX происходит за одну минуту. [23] Размер хроматина с фосфорилированным γH2AX составляет около двух миллионов пар оснований в месте двухцепочечного разрыва ДНК. [23] γH2AX сам по себе не вызывает деконденсацию хроматина, но в течение 30 секунд после облучения RNF8белок может быть обнаружен в ассоциации с γH2AX. [24] RNF8 обеспечивает обширную деконденсацию хроматина посредством его последующего взаимодействия с CHD4 , [25] компонентом ремоделирования нуклеосом и деацетилазного комплекса NuRD .

После релаксации после повреждения ДНК с последующей репарацией ДНК хроматин восстанавливается до состояния уплотнения, близкого к уровню до повреждения, примерно через 20 мин. [21]

Методы исследования хроматина [ править ]

  1. ChIP-seq (последовательность иммунопреципитации хроматина), направленная против различных модификаций гистонов , может использоваться для идентификации состояний хроматина по всему геному. Различные модификации были связаны с различными состояниями хроматина.
  2. DNase-seq (секвенирование гиперчувствительных участков ДНКазы I) использует чувствительность доступных участков генома кферменту ДНКазе I для картирования открытых или доступных участков в геноме.
  3. FAIRE-seq (секвенирование регуляторных элементов с помощью формальдегида) использует химические свойства связанной с белком ДНК в методе двухфазного разделения для извлечения из генома областей, лишенных нуклеосом. [26]
  4. ATAC-seq (анализ секвенирования транспозиционного доступного хроматина) использует транспозазу Tn5 для интеграции (синтетических) транспозонов в доступные области генома, что, следовательно, подчеркивает локализацию нуклеосом и факторов транскрипции по всему геному.
  5. ДНК-следы - это метод, направленный на идентификацию ДНК, связанной с белками. Он использует маркировку и фрагментацию в сочетании с гель-электрофорезом для идентификации областей генома, которые были связаны белками. [27]
  6. MNase-seq (Секвенирование микрококковой нуклеазы ) использует фермент микрококковой нуклеазы для определения положения нуклеосом по всему геному. [28] [29]
  7. Захват конформации хромосомы определяет пространственную организацию хроматина в ядре, предполагая геномные местоположения, которые физически взаимодействуют.
  8. Профилирование MACC (профилирование доступности микрококковой нуклеазы ) использует серии титрований перевариваемых хроматином с помощью микрококковой нуклеазы для определения доступности хроматина, а также для картирования нуклеосом и негистоновых ДНК-связывающих белков как в открытых, так и в закрытых областях генома. [30]

Хроматин и узлы [ править ]

Было загадкой, как деконденсированные интерфазные хромосомы остаются по существу незаузленными. Естественное ожидание состоит в том, что в присутствии топоизомераз ДНК типа II, которые допускают прохождения двухцепочечных участков ДНК друг через друга, все хромосомы должны достичь состояния топологического равновесия. Топологическое равновесие в сильно переполненных интерфазных хромосомах, образующих хромосомные территории, должно приводить к образованию сильно узловатых волокон хроматина. Однако методы Chromosome Conformation Capture (3C) показали, что разрушение контактов с геномным расстоянием в интерфазных хромосомах практически такое же, как в смятом состоянии глобулы, которое образуется, когда длинные полимеры конденсируются без образования каких-либо узлов. Чтобы удалить узлы из сильно переполненного хроматина,потребуется активный процесс, который должен не только обеспечивать энергию для вывода системы из состояния топологического равновесия, но и направлять опосредованные топоизомеразой проходы таким образом, чтобы узлы были эффективно развязаны, вместо того, чтобы делать узлы еще более сложными. Было показано, что процесс экструзии петли хроматина идеально подходит для активного развязывания волокон хроматина в интерфазных хромосомах.[31]

Хроматин: альтернативные определения [ править ]

Термин, введенный Вальтером Флеммингом , имеет несколько значений:

  1. Простое и краткое определение: хроматин - это макромолекулярный комплекс макромолекулы ДНК и макромолекул белка (и РНК). Белки упаковывают и упорядочивают ДНК и контролируют ее функции в ядре клетки.
  2. Оперативное определение биохимиков: хроматин - это комплекс ДНК / белок / РНК, экстрагированный из лизированных межфазных ядер эукариот. Какое из множества веществ, присутствующих в ядре, будет составлять часть экстрагированного материала, частично зависит от метода, который использует каждый исследователь. Кроме того, состав и свойства хроматина варьируются от одного типа клеток к другому, во время развития определенного типа клеток и на разных стадиях клеточного цикла.
  3. Определение ДНК + гистон = хроматин : двойная спираль ДНК в ядре клетки упакована специальными белками, называемыми гистонами. Образованный комплекс белок / ДНК называется хроматином. Основная структурная единица хроматина - нуклеосома.

Первое определение позволяет определять «хроматины» в других сферах жизни, таких как бактерии и археи, с использованием любых ДНК-связывающих белков, которые конденсируют молекулу . Эти белки обычно относят к нуклеоид-ассоциированным белкам (NAP); примеры включают AsnC / LrpC с HU. Кроме того, некоторые археи действительно производят нуклеосомы из белков, гомологичных эукариотическим гистонам. [32]

Нобелевские премии [ править ]

Следующие ученые были отмечены Нобелевскими премиями за их вклад в исследования хроматина :

ГодВОЗНаграда
1910 г.Альбрехт Коссель (Гейдельбергский университет)Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие пяти ядерных оснований: аденина , цитозина , гуанина , тимина и урацила .
1933 г.Томас Хант Морган (Калифорнийский технологический институт)Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие роли гена и хромосомы в наследственности, основанное на его исследованиях белоглазой мутации у плодовой мухи Drosophila . [33]
1962 г.Фрэнсис Крик , Джеймс Уотсон и Морис Уилкинс (Лаборатория молекулярной биологии MRC, Гарвардский и Лондонский университет соответственно)Нобелевская премия по физиологии и медицине за открытие двойной спиральной структуры ДНК и ее значения для передачи информации в живом материале.
1982 г.Аарон Клаг (Лаборатория молекулярной биологии MRC)Нобелевская премия по химии «за разработку кристаллографической электронной микроскопии и определение структуры биологически важных комплексов нуклеиновая кислота-белок»
1993 г.Ричард Дж. Робертс и Филип А. ШарпНобелевская премия по физиологии «за независимые открытия расщепленных генов », в которых участки ДНК, называемые экзонами, экспрессируют белки и прерываются участками ДНК, называемыми интронами , которые не экспрессируют белки.
2006 г.Роджер Корнберг (Стэнфордский университет)Нобелевская премия по химии за открытие механизма, с помощью которого ДНК транскрибируется в информационную РНК.

См. Также [ править ]

  • Активная последовательность хроматина
  • Хроматида
  • Эпигенетика
  • Ферменты, модифицирующие гистоны
  • Пестрота с эффектом позиции
  • Хроматин соли и перца
  • Транскрипционный разрыв

Примечания [ править ]

  1. ^ Хотя было окончательно установлено, что оно существует in vitro , 30- нанометровое волокно не было замечено в недавних рентгеновских исследованиях митотических хромосом человека. [2]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Понедельник, Tanmoy (июль 2010). «Характеристика содержания РНК в хроматине» . Genome Res . 20 (7): 899–907. DOI : 10.1101 / gr.103473.109 . PMC  2892091 . PMID  20404130 .
  2. ^ Хансен, Джеффри (март 2012). «Структура митотической хромосомы человека: что случилось с 30-нм волокном?» . Журнал EMBO . 31 (7): 1621–1623. DOI : 10.1038 / emboj.2012.66 . PMC 3321215 . PMID 22415369 .  
  3. Перейти ↑ Dame, RT (май 2005 г.). «Роль нуклеоид-ассоциированных белков в организации и уплотнении бактериального хроматина» . Молекулярная микробиология . 56 (4): 858–870. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04598.x . PMID 15853876 . S2CID 26965112 .  
  4. ↑ Bernstein BE, Mikkelsen TS, Xie X, Kamal M, Huebert DJ, Cuff J, Fry B, Meissner A, Wernig M, Plath K, Jaenisch R, Wagschal A, Feil R, Schreiber SL, Lander ES (апрель 2006 г.). «Двухвалентная структура хроматина отмечает ключевые гены развития в эмбриональных стволовых клетках». Cell . 125 (2): 315–26. DOI : 10.1016 / j.cell.2006.02.041 . ISSN 0092-8674 . PMID 16630819 . S2CID 9993008 .   
  5. ^ Portoso M, Cavalli G (2008). «Роль РНКи и некодирующих РНК в Polycomb-опосредованном контроле экспрессии генов и геномного программирования» . РНК и регуляция экспрессии генов: скрытый уровень сложности . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-25-7.
  6. ^ Аннунциато, Энтони Т. "Упаковка ДНК: нуклеосомы и хроматин" . Scitable . Природное образование . Проверено 29 октября 2015 .
  7. ^ Робинсон DJ; Fairall L; Huynh VA; Родс Д. (апрель 2006 г.). «Измерения ЭМ определяют размеры« 30-нм »хроматинового волокна: свидетельство компактной, встречно-штыревой структуры» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (17): 6506–11. Bibcode : 2006PNAS..103.6506R . DOI : 10.1073 / pnas.0601212103 . PMC 1436021 . PMID 16617109 .  
  8. ^ Wong H, Виктор JM, Mozziconacci J (сентябрь 2007). Чен П. (ред.). «Полноатомная модель хроматинового волокна, содержащего гистоны-линкеры, выявляет универсальную структуру, настраиваемую длиной нуклеосомного повтора» . PLoS ONE . 2 (9): e877. Bibcode : 2007PLoSO ... 2..877W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0000877 . PMC 1963316 . PMID 17849006 .  
  9. ^ Nicodemi M, Помбо A (июнь 2014). «Модели строения хромосом» (PDF) . Curr. Мнение. Cell Biol . 28 : 90–5. DOI : 10.1016 / j.ceb.2014.04.004 . PMID 24804566 .  
  10. ^ Nicodemi M, панорамирование B, ПРИСКО A (май 2008). «Термодинамический переключатель для колокализации хромосом» . Генетика . 179 (1): 717–21. arXiv : 0809.4788 . DOI : 10.1534 / genetics.107.083154 . PMC 2390650 . PMID 18493085 .  
  11. ^ Bohn M, Heermann DW (2010). «Зацикливание, управляемое диффузией, обеспечивает согласованную основу для организации хроматина» . PLOS ONE . 5 (8): e12218. Bibcode : 2010PLoSO ... 512218B . DOI : 10.1371 / journal.pone.0012218 . PMC 2928267 . PMID 20811620 .  
  12. ^ Лодиш, Харви Ф. (2016). Молекулярная клеточная биология (8-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. п. 339. ISBN 978-1-4641-8339-3.
  13. ^ Poonperm, R; Таката, H; Хамано, Т; Мацуда, А; Учияма, S; Хираока, Й; Фукуи, К. (1 июля 2015 г.). «Хромосомный каркас представляет собой двухцепочечную сборку белков каркаса» . Научные отчеты . 5 : 11916. дои : 10.1038 / srep11916 . PMC 4487240 . PMID 26132639 .  
  14. ↑ Xing H, Vanderford NL, Sarge KD (ноябрь 2008 г.). «Митотический комплекс TBP-PP2A закладывает гены, предотвращая действие конденсина» . Nat. Cell Biol . 10 (11): 1318–23. DOI : 10.1038 / ncb1790 . PMC 2577711 . PMID 18931662 .  
  15. ^ Оллфри В.Г., Фолкнер R, Мирский AE (май 1964). «Ацетилирование и метилирование гистонов и их возможная роль в регуляции синтеза РНК» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 51 (5): 786–94. Bibcode : 1964PNAS ... 51..786A . DOI : 10.1073 / pnas.51.5.786 . PMC 300163 . PMID 14172992 .  
  16. ^ Kaochar S, Tu BP (ноябрь 2012). «Стражи хроматина: небольшие метаболиты вызывают большие изменения в экспрессии генов» . Trends Biochem. Sci . 37 (11): 477–83. DOI : 10.1016 / j.tibs.2012.07.008 . PMC 3482309 . PMID 22944281 .  
  17. ^ De Vries M, L Ramos, Housein Z, Де Бур P (май 2012). «Инициирование ремоделирования хроматина во время спермиогенеза человека» . Биол Открытый . 1 (5): 446–57. DOI : 10.1242 / bio.2012844 . PMC 3507207 . PMID 23213436 .  
  18. ^ Murugesapillai D, МакКоли MJ, Huo R, Нельсон Holte MH, Степанянц A, Maher LJ, Israeloff NE, Williams MC (август 2014). «Соединение ДНК и образование петель с помощью HMO1 обеспечивает механизм стабилизации хроматина, свободного от нуклеосом» . Исследования нуклеиновых кислот . 42 (14): 8996–9004. DOI : 10.1093 / NAR / gku635 . PMC 4132745 . PMID 25063301 .  
  19. ^ Murugesapillai D, МакКоли MJ, Maher LJ, Williams MC (февраль 2017). «Одномолекулярные исследования архитектурных изгибающих белков группы B с высокой подвижностью» . Биофизические обзоры . 9 (1): 17–40. DOI : 10.1007 / s12551-016-0236-4 . PMC 5331113 . PMID 28303166 .  
  20. Перейти ↑ Liu B, Yip RK, Zhou Z (2012). «Ремоделирование хроматина, восстановление повреждений ДНК и старение» . Curr. Геномика . 13 (7): 533–47. DOI : 10.2174 / 138920212803251373 . PMC 3468886 . PMID 23633913 .  
  21. ^ a b c d Sellou H, Lebeaupin T, Chapuis C, Smith R, Hegele A, Singh HR, Kozlowski M, Bultmann S, Ladurner AG, Timinszky G, Huet S (2016). «Поли (АДФ-рибоза) -зависимый ремоделер хроматина Alc1 индуцирует локальную релаксацию хроматина при повреждении ДНК» . Мол. Биол. Cell . 27 (24): 3791–3799. DOI : 10,1091 / mbc.E16-05-0269 . PMC 5170603 . PMID 27733626 .  
  22. ^ а б Хейнс Дж. Ф., Макдональд Д., Родриг А., Дери У, Массон Дж. Ю., Хендзель М. Дж., Пуарье Г. Г. (2008). «PARP1-зависимая кинетика рекрутирования белков MRE11 и NBS1 на множественные участки повреждения ДНК» . J. Biol. Chem . 283 (2): 1197–208. DOI : 10.1074 / jbc.M706734200 . PMID 18025084 . 
  23. ^ a b c Rogakou EP, Pilch DR, Orr AH, Иванова VS, Боннер WM (1998). «Двухцепочечные разрывы ДНК вызывают фосфорилирование гистона H2AX по серину 139» . J. Biol. Chem . 273 (10): 5858–68. DOI : 10.1074 / jbc.273.10.5858 . PMID 9488723 . 
  24. ^ Mailand N, Беккер-Йенсен S, Faustrup Н, Меландер Ж, Bartek J, Лукас С, Лукас J (2007). «RNF8 убиквитилирует гистоны в двухцепочечных разрывах ДНК и способствует сборке белков репарации». Cell . 131 (5): 887–900. DOI : 10.1016 / j.cell.2007.09.040 . PMID 18001824 . S2CID 14232192 .  
  25. ^ Luijsterburg МС, Acs К, Аккерман л, Wiegant WW, Беккер-Йенсен S, Ларсен DH, Кханна К.К., ван Attikum Н, Н Mailand, Dantuma Н.П. (2012). «Новая некаталитическая роль убиквитинлигазы RNF8 в раскрытии структуры хроматина более высокого порядка» . EMBO J . 31 (11): 2511–27. DOI : 10.1038 / emboj.2012.104 . PMC 3365417 . PMID 22531782 .  
  26. ^ Гиреси, Пол G .; Ким, Чжонхван; McDaniell, Ryan M .; Iyer, Vishwanath R .; Либ, Джейсон Д. (2007-06-01). «FAIRE (Изоляция регуляторных элементов с помощью формальдегида) изолирует активные регуляторные элементы из хроматина человека» . Геномные исследования . 17 (6): 877–885. DOI : 10.1101 / gr.5533506 . ISSN 1088-9051 . PMC 1891346 . PMID 17179217 .   
  27. ^ Галас, DJ; Шмитц, А. (1978-09-01). «ДНК-следы: простой метод определения специфичности связывания белок-ДНК» . Исследования нуклеиновых кислот . 5 (9): 3157–3170. DOI : 10.1093 / NAR / 5.9.3157 . ISSN 0305-1048 . PMC 342238 . PMID 212715 .   
  28. ^ Цуй, Кайронг; Чжао, Кэджи (01.01.2012). Общегеномные подходы к определению занятости нуклеосом у многоклеточных животных с использованием MNase-Seq . Методы молекулярной биологии. 833 . С. 413–419. DOI : 10.1007 / 978-1-61779-477-3_24 . ISBN 978-1-61779-476-6. ISSN  1940-6029 . PMC  3541821 . PMID  22183607 .
  29. ^ Буэнростро, Джейсон Д .; Giresi, Paul G .; Заба, Лиза С .; Chang, Howard Y .; Гринлиф, Уильям Дж. (01.12.2013). «Транспозиция нативного хроматина для быстрого и чувствительного эпигеномного профилирования открытого хроматина, ДНК-связывающих белков и положения нуклеосом» . Природные методы . 10 (12): 1213–1218. DOI : 10.1038 / nmeth.2688 . ISSN 1548-7105 . PMC 3959825 . PMID 24097267 .   
  30. ^ Mieczkowski J, Cook A, Bowman SK, Mueller B, Alver BH, Kundu S, Deaton AM, Urban JA, Larschan E, Park PJ, Kingston RE, Tolstorukov MY (2016-05-06). «Титрование MNase выявляет различия между занятостью нуклеосом и доступностью хроматина» . Nature Communications . 7 : 11485. Bibcode : 2016NatCo ... 711485M . DOI : 10.1038 / ncomms11485 . PMC 4859066 . PMID 27151365 .  
  31. ^ Racko D, Бенедетти F, Goundaroulis D, Stasiak А (2018). «Экструзия петли хроматина и развязывание хроматина» . Полимеры . 10 (10): 1126–1137. DOI : 10,3390 / polym10101126 . PMC 6403842 . PMID 30961051 .  
  32. ^ Luijsterburg, Martijn S .; Уайт, Малькольм Ф .; ван Дриэль, Роэль; Дама, Ремус Тх. (8 января 2009 г.). «Основные архитекторы хроматина: архитектурные белки у бактерий, архей и эукариот». Критические обзоры в биохимии и молекулярной биологии . 43 (6): 393–418. DOI : 10.1080 / 10409230802528488 . PMID 19037758 . S2CID 85874882 .  
  33. ^ «Томас Хант Морган и его наследие». Nobelprize.org. 7 сен 2012

Дополнительные источники [ править ]

  • Купер, Джеффри М. 2000. Клетка, 2-е издание, Молекулярный подход. Глава 4.2. Хромосомы и хроматин.
  • Корсес, В.Г. (1995). «Хроматиновые изоляторы. Держим усилители под контролем». Природа . 376 (6540): 462–463. Bibcode : 1995Natur.376..462C . DOI : 10.1038 / 376462a0 . PMID  7637775 . S2CID  26494996 .
  • Cremer, T. 1985. Von der Zellenlehre zur Chromosomentheorie: Naturwissenschaftliche Erkenntnis und Theorienwechsel in der frühen Zell- und Vererbungsforschung, Veröffentlichungen aus der Forschungsstelle fürgergerhefische Pathologie. Springer-Vlg., Берлин, Гейдельберг.
  • Элгин, SCR (ред.). 1995. Структура хроматина и экспрессия генов, vol. 9. IRL Press, Оксфорд, Нью-Йорк, Токио.
  • Герасимова, Т.И.; Корсес, В.Г. (1996). «Граничные и изолирующие элементы в хромосомах». Curr. Мнение. Genet. Dev . 6 (2): 185–192. DOI : 10.1016 / s0959-437x (96) 80049-9 . PMID  8722175 .
  • Герасимова, Т.И.; Корсес, В.Г. (1998). «Белки группы Polycomb и Trithorax опосредуют функцию изолятора хроматина». Cell . 92 (4): 511–521. DOI : 10.1016 / s0092-8674 (00) 80944-7 . PMID  9491892 . S2CID  8192263 .
  • Герасимова, Т.И.; Корсес, В.Г. (2001). «ХРОМАТИНОВЫЕ ИЗОЛЯТОРЫ И ГРАНИЦЫ: ВЛИЯНИЕ НА транскрипцию и ядерную организацию». Анну Рев Жене . 35 : 193–208. DOI : 10.1146 / annurev.genet.35.102401.090349 . PMID  11700282 . S2CID  22738830 .
  • Герасимова, Т.И.; Byrd, K .; Корсес, В.Г. (2000). «Хроматиновый изолятор определяет ядерную локализацию ДНК [В процессе цитирования]». Mol Cell . 6 (5): 1025–35. DOI : 10.1016 / s1097-2765 (00) 00101-5 . PMID  11106742 .
  • Ha, SC; Lowenhaupt, K .; Rich, A .; Kim, YG; Ким, К.К. (2005). «Кристаллическая структура соединения между B-ДНК и Z-ДНК выявляет два выдавленных основания». Природа . 437 (7062): 1183–6. Bibcode : 2005Natur.437.1183H . DOI : 10,1038 / природа04088 . PMID  16237447 . S2CID  2539819 .
  • Поллард Т. и У. Эрншоу. 2002. Клеточная биология. Сондерс.
  • Сомвебер, Х. 1987. Расположение хромосом в межфазных клеточных ядрах, стр. 223-234. В W. Hennig (ed.), Structure and Function of Eucaryotic Chromosomes, vol. 14. Шпрингер-Верлаг, Берлин, Гейдельберг.
  • Синден, Р.Р. (2005). «Молекулярная биология: повороты ДНК». Природа . 437 (7062): 1097–8. DOI : 10.1038 / 4371097a . PMID  16237426 . S2CID  4409092 .
  • Ван Холде К.Э. 1989. Хроматин. Нью-Йорк: Springer-Verlag . ISBN 0-387-96694-3 . 
  • Ван Холде К., Дж. Златанова, Г. Аренц, Э. Мудрианакис. 1995. Элементы структуры хроматина: гистоны, нуклеосомы и волокна, с. 1-26. В SCR Elgin (ed.), Структура хроматина и экспрессия генов. IRL Press в Oxford University Press, Оксфорд.

Внешние ссылки [ править ]

  • Хроматин, гистоны и катепсин ; PMAP Карта протеолиза - анимация
  • [Последние публикации и новости о хроматине]
  • Протокол сборки хроматина in vitro
  • ENCODE нити Explorer Chromatin patterns в сайтах связывания факторов транскрипции. Природа (журнал)