В биологии , то ядерная матрица является сетью волокон , найденных по всей внутренней части ядра клетки и несколько аналогичных клетки цитоскелета . Однако в отличие от цитоскелета ядерный матрикс считается динамической структурой. Наряду с ядерной пластиной он помогает в организации генетической информации внутри клетки.
Точная функция этой матрицы все еще обсуждается, и само ее существование подвергается сомнению. [1] Доказательства такой структуры были признаны еще в 1948 году (Збарский и Дебов), и, следовательно, были обнаружены многие белки, связанные с матрицей. Присутствие внутриклеточных белков является общепринятым, и все согласны с тем, что такие белки, как каркас или матрикс-ассоциированные белки (SAR или MAR), играют определенную роль в организации хроматинов. Есть данные, что ядерный матрикс участвует в регуляции экспрессии генов у Arabidopsis thaliana . [2]
Обоснование гипотезы ядерной матрицы.
Долгое время вопрос о том, является ли полимерная сетка, «ядерная матрица», «ядерный каркас» или «NuMat» [3] важным компонентом ядерной архитектуры in vivo, оставался предметом дискуссий. Хотя существуют аргументы в пользу того, что относительное положение хромосомных территорий (CT), эквивалент конденсированных метафазных хромосом в интерфазе , может поддерживаться из-за стерических препятствий или сил электростатического отталкивания между явно высокоструктурированными поверхностями CT, эта концепция должна быть согласована с наблюдения, согласно которым клетки, обработанные классическими процедурами экстракции матрикса, сохраняют определенные территории до точки, где высвобождается незначительное подмножество кислых белков ядерного матрикса - очень вероятно, тех белков, которые управляли их ассоциацией с ядерным скелетом. [ необходимая цитата ] Протеом ядерного матрикса состоит из структурных белков, шаперонов, ДНК / РНК-связывающих белков, факторов ремоделирования хроматина и транскрипции. Сложность NuMat является показателем его разнообразной структурной и функциональной значимости. [3]
S / MAR (элементы прикрепления каркаса / матрикса), участки ДНК, которые, как считается, прикрепляют геномную ДНК к ядерному скелету, демонстрируют постоянно увеличивающийся спектр установленных биологических активностей. Все эти действия согласуются с гипотезой ядерной матрицы (или легче всего объясняются ею). Это одно из оправданий сохранения этой концепции до появления столь же правдоподобных альтернативных моделей. [ необходима цитата ]
S / MAR находят все более широкое применение для рационального дизайна векторов с широким использованием в генной терапии и биотехнологии . В настоящее время функции S / MAR можно модулировать, улучшать и настраивать в соответствии с конкретными потребностями новых векторных систем. [ необходима цитата ]
Ядерная матрица и рак
Доказано, что состав ядерного матрикса на человеческих клетках зависит от типа клеток и опухоли. Было ясно продемонстрировано, что состав ядерного матрикса опухоли отличается от ее нормальных аналогов. [4] Этот факт может быть полезен для характеристики маркеров рака и еще более раннего прогнозирования заболевания. Эти маркеры были обнаружены в моче и крови и потенциально могут быть использованы для раннего выявления и прогнозирования рака у человека. [ необходима цитата ]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Педерсен T (март 2000). «Полвека« ядерной матрицы » » . Молекулярная биология клетки . 11 (3): 799–805. DOI : 10.1091 / mbc.11.3.799 . PMC 14811 . PMID 10712500 .
- ^ Тетко И.В., Хаберер Г., Радд С., Мейерс Б., Мьюз Х.В., Майер К.Ф. (март 2006 г.). «Контроль пространственно-временной экспрессии коррелирует с областями прикрепления матрикса внутригенного каркаса (S / MAR) у Arabidopsis thaliana» . Вычислительная биология PLoS . 2 (3): e21. Bibcode : 2006PLSCB ... 2 ... 21T . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.0020021 . PMC 1420657 . PMID 16604187 .
- ^ а б Каллаппагудар С., Варма П., Патак РУ, Сентилкумар Р., Мишра РК (сентябрь 2010 г.). «Анализ протеома ядерного матрикса Drosophila melanogaster» . Молекулярная и клеточная протеомика . 9 (9): 2005–18. DOI : 10.1074 / mcp.M110.001362 . PMC 2938118 . PMID 20530634 .
- ^ Райнерсон А.Л., Сассман К.Р. (июнь 2011 г.). «Ядерная структура, организация и онкогенез». Журнал рака желудочно-кишечного тракта . 42 (2): 112–7. DOI : 10.1007 / s12029-011-9253-5 . PMID 21286858 .
дальнейшее чтение
- Никерсон Дж (февраль 2001 г.). «Экспериментальные наблюдения ядерной матрицы» . Журнал клеточной науки . 114 (Pt 3): 463–74. PMID 11171316 .
- Цуцуи К.М., Сано К., Цуцуи К. (август 2005 г.). «Динамический вид ядерной матрицы» (PDF) . Acta Medica Okayama . 59 (4): 113–20. DOI : 10.18926 / AMO / 31953 . PMID 16155636 .
- Миллер Т.Э., Босанг Л.А., Винчелл Л.Ф., Лидгард Г.П. (январь 1992 г.). «Обнаружение ядерных матричных белков в сыворотке от онкологических больных» . Исследования рака . 52 (2): 422–7. PMID 1728414 .
- Girod PA, Nguyen DQ, Calabrese D, Puttini S, Grandjean M, Martinet D, Regamey A, Saugy D, Beckmann JS, Bucher P, Mermod N (сентябрь 2007 г.). «Общегеномное предсказание областей прикрепления матрикса, которые увеличивают экспрессию генов в клетках млекопитающих». Методы природы . 4 (9): 747–53. DOI : 10.1038 / nmeth1076 . PMID 17676049 .