Molecular Biology of the cell клетканың молекулалық биологиясы Алтыншы басылым, І том
жүктеу/скачать 52,26 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4.30-сурет. Линкер гистонының нуклеосомамен байланысуы.
| 4.29-сурет.
Хроматин тығыздалуындағы гистон құйрықтары рөлінің моделі. (A) Сегіз гистон құй- рықтарының болжалмалы шығу нүктелерін көрсететін диаграмма. Шынайы құрылым оң жақта көрсетілген. Нуклеосоманың жоғары ажыратымдылықтағы құрылымында құйрықтардың ұйымдас- пағаны көрінеді және олар өте иілгіш болатыны болжалады. (Ә) Гистондар құйрықтары бірігуге көмектесетін нуклеосомалар әрекеттесуіне қатысады деп болжалуда (A, PDB коды: 1KX5). H1 гистоны H1 гистоны C N (A) ( ) ( ) нуклеосома 4.30-сурет. Линкер гистонының нуклеосомамен байланысуы. Н1 гистонының орны мен құрылымы көрсетілген. Н1 ядросының ауданы нуклеосомадан шыққан жерінде ДНҚ-ның қосымша 20 нукле- отидтер жұбын ұстайды және ол хроматин тығыздалуы үшін маңызды. Жалғыз нуклеосоманың (А) сызбанұсқасы және (Ә) құрылымы. Құрылым қалпына келтірілген хроматин жіпшесінің жоғары ажы- ратымды электрондық микроскоп көмегімен анықталды (Ә және Б, F. Song et al., Science 344: 376-380, 2014 көзінен алынған). ХРОМАТИННІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ МЕН ФУНКЦИЯСЫ 239 Қорытынды Ген белок, құрылымдық немесе каталитикалық немесе реттегіш РНҚ өндірілуінің функционалдық бірлігі ретінде әрекет ететін ДНҚ молекуласындағы тізбек болып табылады. Эукариоттарда белок кодтаушы гендер реттегіш аудандармен бірігіп, кезектесіп орналасатын экзондар мен интрондардан тұратын тізбектен тұрады. Хромосома белоктармен ассоциацияланған көптеген гендердің сызықты тізбегінен тұратын ұзын жалғыз ДНҚ молекуласынан қалыптасады. Адам геномында, шама- мен, 3,2 х 10 9 нукелотидтер жұбы болады. Олар 22 аутосома (екі көшірме түрінде кездеседі) мен екі жыныстық хромосомаға бөлінген. Осы ДНҚ-ның тек аздаған бөлігі ғана белок пен функионалдық РНҚ-ны кодтайды. Сонымен қатар, хромосомалық ДНҚ молекуласының құрамында маңызды үш тізбек болады: репликация ориджиндері мен теломералары ДНҚ-ның сәтті көшірілуін қамтамасыз етеді, ал центромера еншілес ДНҚ молекулаларын митотикалық ұршыққа байланыстырады да, олардың нақты се- грегациясын бақылайды. Эукариоттарда ДНҚ гистондардың бірдей мөлшерімен тығыз байланыста болады және олар бірігіп, нуклеосома атты ДНҚ-белок ұйымдасуының қайталмалы тізбегін түзеді. Нуклеосома ДНҚ спиралі оралатын гистондық белоктардың октамерінен тұрады. Нуклеосомалардың арасында, шамамен, 200-дей нуклеотидтер жұбы бола- ды. Тығыздығы өте жоғары болғанымен хромосоманың құрылымы динамикалық болуы тиіс. Нуклеосоманың өзінде ДНҚ-ның кездейсоқ тарқатылуы мен қайта оралуы орын алады; дегенмен, хроматин құрылымының жергілікті қайтымды өзгеруіне АТФ-тәу- елді хроматинді ремодельдеуші кешендер қатысады. Олар керек кезде хроматиннің қажетті ауданын нысаналайды және клетка қажеттіліктеріне қарай өзгертеді. Ремодельдеуші кешендер гистондар шаперондарымен бірігіп, нуклеосома ядросының орнын ауыстыру, пішінін өзгерту немесе ДНҚ-ның қолжетімділігін қамтамасыз ету мақсатында толығымен жойылуын іске асырады. ХРОМАТИННІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ МЕН ФУНКЦИЯСЫ ДНҚ-ның хроматин жіпшелерін түзу мақсатында нуклеосомаларға қалай қапталатынын қарастырғаннан кейін, біз назарымызды клетка геномының әртүрлі аудандарында әртүр- лі хроматин құрылымдарын түзетін механизмдерге бұрамыз. Осындай механизмдердің клеткадағы рөлі әртүрлі болады. Бір ғажабы, хроматин құрылымының кейбір түрлері тұқым қуалайды; құрылым клетканың ұрпақтарына тікелей беріле алады. Клетканың ойда сақтау қабілеті тұқым қуалайтын хроматин құрылымына байланысты болған- дықтан осы жағдай эпигенетикалық тұқым қуалаушылық деп аталады. 7-тарауда біз гендер экспрессиясы реттелуінің көптеген механизмдерін қарастыра- мыз. Сол бөлімде эпигенетикалық тұқым қуалаушылықты және оның механизмдерін толықтай талқылаймыз. Біз хроматин құрылымының тұқым қуалайтынын көрсеткен зерттеулерді қарастырудан бастап, оның мүмкін болуын қамтамасыз ететін химиялық процестерімен – нуклеосомалардағы гистондардың коваленттік модификациясы – жалғастырамыз. Осы модификациялар хроматиннің әртүрлі аудандарында әртүрлі арнайы белок кешендерін байланыстыратын белок домендерінің тану сайттарының қызметін атқарады. Гистондар гендер экспрессиясы мен басқа да ДНҚ-мен байланысты процестерге әсер ете алады. Осы механизмдердің көмегімен хроматиннің құрылымы |