ГЕНЕТИКА - Підручник - А.В. Сиволоб - 2008

РОЗДІЛ 6. Генетика багатоклітинних еукаріотів

ЕПІГЕНЕТИЧНЕ СПАДКУВАННЯ

Гетерохроматин і РНК-інтерференція

Гетерохроматин утворюється в першу чергу на послідовностях ДНК, що повторюються. Причому має значення не послідовність як така, а саме наявність повторів: штучне введення повторів до ге- номної ділянки викликає утворення гетерохроматинової зони. У формуванні й підтриманні гетерохроматинового стану повторів (принаймні в центромерах) важливу роль відіграє процес РНК-інтерференції (див. розділ 2).

При порушенні компактизації на центромерних повторах може відбуватися спонтанна транскрипція в різних напрямках. Оскільки матрицею є повтори, існує висока ймовірність синтезу комплементарних молекул РНК: утвориться дволанцюгова РНК, яка запустить процес інтерференції - нуклеаза Dicer розрізає дволанцюгову РНК на фрагменти (можуть бути далі ампліфіковані РНК-залежною РНК-полімеразою), які залучаються до комплексу RISC. У складі комплексу РНК взаємодіють

із транскриптами, і відбувається деградація останніх. Крім деградації, інтерференція має інший наслідок: RISC, який опиняється в зоні повторів, рекрутує до хроматину гістон-метилтрансферазу, яка здійснює метилювання Lys9 гістона Н3. За вже відомою схемою (рис. 6.9, 6.10) відбувається зв'язування НР1 і компактизація гетерохроматину.

Гетерохроматин формується також у зонах скупчення мобільних елементів. Активність мобільних елементів може контролюватися організмом - відповідну систему пригнічення транскрипції мобільних елементів, котрі використовують РНК як проміжну стадію, знайдено як у дрозофіли, так і в мишей. Система вмикається при сперматогенезі та складається з білків родини Piwi й коротких регуляторних РНК, комплементарних ділянкам мРНК, яка синтезується на мобільних елементах. Ці РНК і білки Piwi об'єднуються в комплекс. РНК спрямовує цей комплекс на мРНК мобільного елемента, білки комплексу здійснюють деградацію мРНК, що й запобігає переміщенню - загалом така система є аналогічною процесу РНК-інтерференції. Крім того, від присутності згаданих регуляторних РНК залежить також інтенсивне метилювання ДНК мобільних елементів, яке зумовлює конститутивну репресію їхньої транскрипції.