ДНК розщеплюється на початкових стадіях апоптозу з підстав петель.

Було показано, що на початкових стадіях апоптозу ДНК розщеплюється до довгих фрагментів розміром від п’ятдесяти тисяч до кількох сотень тисяч нуклеотидних пар [Filipski ea 1990, Brown ea 1993, Oberhammer ea 1993, Cain ea 1994, Sun ea 1994, Zhivotovsky ea 1994, Walker ea 1993]. Вперше великомасштабна фрагментація ДНК на початкових стадіях апоптозу була виявлена ​​Філіпський і співавт. [Filipski ea 1990]. Використовуючи електрофорез в пульсуючому полі для аналізу молекулярно-вагового розподілу фрагментів ДНК, ці автори показали, що на початкових стадіях апоптозу геномна ДНК розщеплюється до великих фрагментів з розмірами близько 50 т.п.н. і близько 300 т.п.н. Межі цих розмірних груп були, проте, досить розмитими. Особливо це стосувалося фрагментів довжиною 300 т.п.н. Правильніше було б сказати, що розподіл вищепляются фрагментів за розміром було досить широким з локальними максимумами в області 50 т.п.н. і близько 300 т.п.н. У наступних роботах результати Філіпського і співавт. отримали багаторазове підтвердження. Вже в першій роботі, присвяченій великомасштабної фрагментації ДНК при апоптозі, було висловлено припущення про те, що характер цієї фрагментації відбиває спосіб упаковки ДНК в ядрі еукаріотичної клітини [Filipski ea 1990]. З цим припущенням погодилися і інші дослідники [Brown ea 1993, Oberhammer ea 1993, Cain ea 1994, Sun ea 1994, Zhivotovsky ea 1994, Walker ea 1993], хоча ні в однієї зі згаданих робіт припущення про те, що характер великомасштабної фрагментації ДНК при апоптозі зумовлений просторовою організацією ДНК в ядрі, не було підтверджено прямими експериментальними даними. Це і неможливо було зробити в силу відсутності надійного способу картування меж петель.
Така можливість з’явилася після розробки методу вирізання петель ДНК топоізомеразою II ядерного матриксу. У спеціально проведених дослідах ми показали, що картина розщеплення рибосомних генів на початкових стадіях апоптозу ідентична картині, спостережуваної при специфічному внесення розривів у прикордонні ділянки топологічних петель ДНК (при розрізанні ДНК з підстав топологічних петель ендогенної топсізомеразой II) [Lagarkova ea 1995]. Аналогічні спостереження були зроблені і в тому випадку, коли об’єктом дослідження був еухроматіновие домен, який включає ген c-MYC [Lagarkova ea 1995]. Таким чином, дійсно можна стверджувати, що великомасштабна фрагментація ДНК на початкових стадіях апоптозу відбувається за допомогою вирізування хромосомних петель ДНК і їх олігомерів. Це спостереження може бути пояснено двома способами.

Підстави петель ДНК гіперчутливість до нуклеаз
Можна припустити, що в ядерному матриксі депонована якась особлива Нуклеази, яка активується на початкових стадіях апоптозу. Зрозуміло, що вже в силу своєї локалізації в ядерному матриксі така Нуклеази могла б бажано розщеплювати ДНК з підстав петель. Друге можливе пояснення полягає в тому, що в силу тих чи інших причин підстави петель ДНК переважно доступні для будь-яких нуклеаз. Результати спеціально проведених дослідів подверждакт другу з перерахованих можливостей. Було показано, що короткочасна обробка преіммобілізованних клітин екзогенними нуклеазами, так само як і інкубація їх в умовах, сприяючих переварюванню ДНК ендогенними нуклеазами, призводить до кращого розрізанню геномної ДНК у підставах топологічних петель [Gromova ea 1995, Lagarkova ea 1995].

Comments are closed.