Расширены представления о механизмах, обеспечивающих стабильное существование хромосом
 Хромосомы человека. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Геном содержит большое количество последовательных повторов. Один и тот же мотив может повторяться более сотни раз. Кажется, всё хаотично. При этом мотивы связываются с белками, контролирующими факторы транскрипции, в тех областях генома, где транскрипция происходить не должна.
Николас Тома (Nicolas Thomä, руководитель группы учёных из института биомедицинских исследований им. Фридриха Мишера), его группа совместно с группой специалистов из университета Женевы, которой руководил Дэвид Шор (David Shore, сотрудник университета Женевы) смог объяснить целесообразность описанного выше «генетического» хаоса и уточнить функцию, которая на него возложена. В статье, опубликованной в журнале Cell, авторы исследования пояснили, как следующие один за другим повторы в теломерах помогают стабилизировать данные области хромосом и противостоят гибели клеток.
Теломеры располагаются на концах хромосом. Они образованы повторами последовательностей ДНК. С каждым клеточным делением по причине природы репликации ДНК один из концов данной молекулы становится короче. Это увеличивает возможность развития процессов, ведущих к аресту клеточного цикла и клеточной гибели. Существуют механизмы, гарантирующие сохранность обеих нитей ДНК и минимальные потери теломерных последовательностей, возникающие в результате автоматической деградации генетического материала. Одним из таких механизмов является кэпирование теломерных концов. Его осуществляет комплекс специфических белков.
Николас Тома и его коллеги выяснили молекулярные, биохимические и функциональные свойства белковой структуры, образующейся в результате кэпирования, именуемой «телосома». С помощью рентгеноструктурного анализа учёным удалось показать, что фактор транскрипции Rap1, который связывается с теломерными повторами, взаимодействует с белками Rif1 и Rif2, формируя сложный комплекс, который защищает теломеры. До 20 молекул Rap1, располагающиеся на повторяющихся последовательностях ДНК плотно связываются одна с другой посредством белков Rif. Как только формируется данный комплекс, концы хромосом становятся защищёнными от деградации. Это позволяет клетке избежать гибели.
«В рамках проведения исследования мы смогли пролить свет на роль последовательных повторов в стабильности теломер и на то, как фактор транскрипции формирует базис мощной в функциональном плане протеиновой оболочки, которая контролирует гомеостаз теломер» — говорит Николас Тома. По его словам полученная информация может помочь объяснить, как функционируют другие области генома, содержащие последовательные повторы, с целью регуляции транскрипции и клеточной гибели.
Также по теме:
- Старение клеток повышает вероятность возникновения инфаркта миокарда и преждевременной гибели
- Получены новые данные об альтернативном удлинении теломер
- Установлены хромосомные сайты связывания для белков - компонентов сверочной точки сборки веретена деления
- Обнаружен фактор, повышающий вероятность развития расстройств аутического спектра и шизофрении
- Степень тяжести врождённого слабоумия у мужчин зависит от количества копий определённых генов
Источники: