Транскрипція на хроматині: регуляція: введення.

В еукаріотичних клітинах матрицею для РНК-полімераз служить ДНК, що знаходиться у складі хроматину. Із загальних міркувань білки нуклеосом і більш високоорганізованого хроматину повинні бути перешкодою для освіти ініціаціонной комплексу та переміщення транскрипційного комплексу уздовж такої матриці. Однак in vivo ці перешкоди у відповідних умовах легко долаються. Дослідження транскрипції хроматину ще далеко від свого завершення, а основні результати отримані в дослідах in vitro. Результати досліджень показують, що наявність нуклеосом запобігає неспецифічну транскрипцію інактивованих генів і є однією з необхідних умов їх правильної експресії.
У регуляції транскрипції все багато складніше, ніж просто зв’язування факторів з ДНК. Адже ми маємо справу не просто з ДНК, а з хромосомами, де ДНК складним чином упакована і існує в комплексі з білками – гистонами. Давно відомо, що транскрипційно неактивні гени зазвичай знаходяться в компактнио покладених хроматінових структурах.
Ідентифіковано хроматин-асоційовані білки, які здатні репресувати транскрипцію протяжних областей хромосом, що включають безліч генів на відстані сотень кілобаз. І як це відбувається – один з гострих і невирішених питань, навколо якого йде безліч дебатів і якому присвячується безліч досліджень. Щоб дати уявлення про ту складності, з якою доводиться стикатися, я цитую витримку з недавнього огляду, [Higgs ea 1998] в провідному науковому журналі Cell “Вчені, які цікавляться регуляцією експресії генів у вищих еукаріотів все більше переконуються в тому, що цей процес сильно залежить від локального “хромосомного оточення”. Варіації в хромосомному оточенні часто описують посилаючись на характер упаковки ДНК в хроматин. В даний час ми дуже мало розуміємо про структуру і функції хроматину in vivo і часто маскуємо нашу непоінформованість, використовуючи такі терміни, як “відкритий” або “закритий”, “пермісивними” або “неперміссівний”, “еухроматин” або “гетерохроматин.
Нуклеосоми інгібують транскрипцію на рівні ініціації і елонгації. Отже, потрібно якимось чином зняти це інгібування. Мабуть в цей процес втягується безліч факторів і подій. Вони модифікують структуру хроматину і полегшують ініціацію транскрипції на хроматиновой матриці.
Розглянемо як приклад тільки два таких фактори: RSF (remodelling and spacing factor) і FACT (facilitates chromatin transcription). RSF відноситься до групи факторів, які ремоделіруют хроматин, використовуючи для цих цілей енергію гідролізу ATP. Він може руйнувати впорядковану організацію нуклеосом, в результаті чого втрачається періодичність їх раположенного. У цьому бере участь RSF в поєднанні з активаторного білками типу Gal4-VP16. У результаті полегшується доступ факторів транскрипції до ДНК і початок збірки PIC. Елонгація також вимагає подолання опору нуклеосом в цьому беруть участь свої фактори. FACT якраз відноситься до факторів, які полегшують елонгації транскрипції. Цей фактор не стимулює ініціації транскрипції і не вимагає для своєї дії пов’язаних з промотором активаторів транскрипції. Єдиним пререквізітом його дії є попереднє ремоделювання структури хроматину в районі промотора. Для його дії не потрібний гідроліз ATP. Таким чином комбінація RSF і FACT служить прикладом того, як може долатися опір хроматину [John ea 1998].
В цілому фактори “відкривають” хроматин.

Comments are closed.