Сабаққа дайындалуға арналған сұрақтар
жүктеу/скачать 202,49 Kb.
|
Ақпараттық-блок.Эпигенетика. Эпигенетикалы аурулар.
- Бұл бет үшін навигация:
- Модификацияның шаблон бойынша жүруін гистондық код деп атайды.
| 3- сурет. Гистонды октамер (Н2А, Н2В,H3 және Н4гистондарының әрқайсысынан екі молекуладан), қатты тығыздалған және ДНҚ-мен оралған, нуклеосома деп аталатын хроматиннің негізгі бірлігін құрайды.
ДНҚ нуклеосоманы айнала қатты ораған, ал нуклеосомалар болса, тығыз қабаттасып бір-біріне орналасқан. Біздің хромосомаларымыздың белгілі аудандары үнемі тығыздалып, оралған күйде болады.Бұл негізінен ген туралы ақпараты жоқ аймақтар. Көпшілік жағдайларда, бұлар құрылымдық бөліктер, мысалы хромасоманың ұшында немесе жасуша бөліну кезінде ДНҚ еселенгеннен кейінхромосомалардың ажырауы үшін маңызды болып табылатын бөліктер. Сондай-ақ, ДНҚ-ның шынымен белсенді метилденетін бөліктері де осындай жоғары тығыздықты құрылымды. Сондықтан метилдену бұл түзілістердің қалыптасуында маңызды рөл атқарады. Бұл жасушаның барлық тіршілік барысында белгілі гендердің репрессиялануына негізделген механизмдердің бірі. Қатты тығыздалмаған, гендер белсенді немесе кейін белсенді болатын аймақтарға келсек, бұл жерлерде гистонды ақуыздыр маңызды болып табылады. Олар тек ДНҚ оралатын молекулалық орамдар ғана емесолардың қызметтері өлшеусіз. Гистонды ақуыздар, жасушада химиялық модификацияға ұшырап, егер олар арнайы өзгерген нуклеосомалар жанында болса гендер экспрессиясын арттыратыныбелгілі болды.Бұл гистондардың өзгерісі ацетилдену деп аталды. Ацетилдену дегеніміз ацетил-тобының (сірке қышқылының қалдығы СН3СО)гистондардың бірініңбос өсіндісініңаминқышқылынабайланысуы.4-суретте лизин аминқышқылының және ацетил- лизиннің құрылысы келтірілген.ДНҚ-ның метилденуі секілді лизиннің ацетилденуі де гендер экспрессиясының өзгеруіне алып келетін, гендердің бастапқы нуклеотидтер қатарына әсер етпейтінэпигенетикалық механизм болып табылады. Сурет 4. Лизин аминқышқылының химиялық құрамы және оның эпигенетикалық өзгерген формасы ацетил-лизин. Егер ДНҚ метилденуі гендерді репрессияға ұшыратын болса, керісінше гистондардың ацетилденуі гендерді активтендіреді. Қазіргі таңда 50 астам гистонды ақуыздардың эпигенетикалық модификацисы белгілі. Мұндай модификациялар гендер экспрессиясын біркелкі өзгертпейді. Кейбір гистондардың модификациясы бұл үдерістерді үдететін болса, ал енді бірлері бұл үдерісті басады. Модификацияның шаблон бойынша жүруін гистондық код деп атайды. Бұл кодты оқудың өте қиындығы эпигенетиктердің алдында тұрған мәселелрдің бірі болды. Гистонды ақуыздардың модификациясының түрлі үйлесімінің гендер экспрессиясына әсерін болжау мүмкін емес. Қандайда бір модификацияның өзінен не күтуге болатындығын айтудың өзі қиын, ал олардың үйлесімінің әсері жайлы нақты болжау мүмкін де емес. Гистонды ақуыздардан басқа эпигенетикалық бөліктермен байланысатын 100 астам ақуыздар бар, олар өздеріне қарай басқа ақуыздарды қосып алып кешен түзеді де гендерді белсендіреді немесе ДНҚ метилденуіндегі гендер экспрессиясын белсенділігінің басылуына көмектесетін МеСР2 гені ретіндей белсенділігін төмендетеді. ДНҚ метилденуінен гистондардың модификациясының айырмашылығы бар. ДНҚ денуі өте тұрақты эпигенетикалық өзгерісі. Егер ДНҚ қандайда бір бөлігі метилденген болса ол көп жағдайда метилденген күйде сақталады Нейрондардың нейрон болып сақталуы үшін эпигенетикалық модификацияның да маңызы осында және т.б. Гистон модификациясының көпшілігі әлдеқайда өзгермелі . Белгілі бір геннің кейбір гистондарында қандайда бір модификация жүруі мүмкін, ол алынып тасталынады да , содан кейін қайта қайтарылады. Бұл жасуша ядросына сырттан түсетін көптеген ынталандырушы (стимулдаушы) с Бұл стимуляторлардың табиғаты шектеусіз өзгеруі мүмкін. Кейбір жасушалар типінде гармондар әсерінен гистондық код өзгере аладыМидың гистондық коды есірткілік (наркотический) дәрі-дәрмекті қабылдағанда жауап реакциясы ретінде өзгеруі мүмкін, ішек бактериялары түзетін май қышқылдарының мөлшеріне байланысты ас қорыту жолдарының қабырғасының эпителия жасушаларда эпигенетикалық модификациялар өзгереді. Осындай гистон кодындағы өзгерістер ағзанның қалыпты жұмыс істеуі үшін сыртқы орта факторлармен (қоршаған ортаның) және ішкі (біздің гендермен) өзара әрекеттесудің негізгі жолдарының бірі болып табылады. Әсіресе даму үдерісінде гистондардың модификациясы жасушалардың гендер экспрессиясының белгілі бір моделдерін «сынауға » мүмкіндігін береді. Егер гендердің репрессиясы жасуша пайдасына шешілетін болса, онда ДНҚ метилденуін тудыру үшін гистондардың модификациясы ұзақ жүреді. Модификацияланған гистондық белоктар өзіне қарай ақуыз – дешфираторларды басқада ақуыздарды тартып нуклесомаларда кешен түзеді. Кейбір жағдайларда бұл кешендер метил тобын ДНҚ құрамындағы CpG жеткізетін екі фермент кіреді. Мұндай жағдайда DNMT3А немесе DNMT3B — гистондағы кешеннен «суырып» алып көршілес ДНҚ метилдейді. Егер ДНҚ метилденуі жеткілікті болса гендер экспрессиясы басылып қалады. Тосын жағдайларда хромосомалар толық тығыздалады және жасушалардың бөліну барысында активсіз қалады немесе нейрон сияқты бөлінбейтін жасушаларда бірнеше жылдарға дейін сол күйінде сақталып қалады. Неліктен ағза гендер экспрессиясын реттеу үшін эволюция үдерісінде гистондар модификациясы күрделі болған? Мұның себептерінің бірі, бәлкім, оның күрделілігіне байланысты геннің экспрессиясының нақты дәл көшірмелерін алу, дәл түзетуге мүмкін болады. Осы үдерістер арқасында жасушалар мен организмдер қоршаған ортаның қоректік тапшылығы немесе вирустардың әсері сияқты өзгерулеріне жауап беру үшін генің экспрессиясын дұрыс реттей алады. жүктеу/скачать 202,49 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|