DisCollection.ru

Авторефераты и темы диссертаций

Поступления 18.05.2010

Материалы

загрузка...

Влияние гена SuUR на эффект положения и локализацию белков гетерохроматина в политенных хромосомах Drosophila melanogaster Генетика

Болдырева Лидия Валерьевна, 18.05.2010

 

Болдырева

Лидия Валерьевна

Влияние гена SuUR на эффект положения

и локализацию белков гетерохроматина

в политенных хромосомах Drosophila melanogaster

Генетика – 03.00.15

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ

КАНДИДАТА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК

Новосибирск – 2007

Работа выполнена в лаборатории молекулярной цитогенетики Института цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Беляева Елена Сергеевна

Институт цитологии и генетики

СО РАН, г. Новосибирск

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Высоцкая Людмила Васильевна

Новосибирский государственный

университет, г. Новосибирск

доктор биологических наук,

Колесников Николай Николаевич

Институт цитологии и генетики

СО РАН, г. Новосибирск

Ведущее учреждение: кафедра генетики,

Томский государственный

университет, г. Томск

Защита состоится «____» ___________2007г. на утреннем заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Д-003.011.01) в Институте цитологии и генетики СО РАН в конференц-зале Института по адресу : 630090, г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 10. e-mail: HYPERLINK "mailto:dissov@bionet.nsc.ru" dissov@bionet.nsc.ru , т/ф (383)3331278.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН.

Автореферат разослан «___» __________ 2007г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Доктор биологических наук А.Д.Груздев

Актуальность проблемы

Проблема регуляции активности генов – одна из важнейших в современной биологии. В настоящее время в центре исследований этого направления стоит феномен глубокой инактивации генов (silencing, сайленсинг - молчание). Это состояние устанавливается в раннем онтогенезе и затем наследуется в многочисленных циклах деления клетки. Эпигенетическая репрессия генной активности осуществляется мультимерными белковыми комплексами. ДНК-специфичное связывание репрессоров транскрипции с промоторными областями генов инициирует сборку комплексов, модифицирующих гистоны. Определенные комбинации модификаций гистонов, в свою очередь, обеспечивают установление и поддержание репрессированного состояния (Craig, 2005; Hediger, Gasser, 2006; Richards, Elgin, 2002; Ringrose, Paro, 2004).

Общими свойствами молчащих районов являются репрессия транскрипции, плотная упаковка и поздняя репликация ДНК в S-фазе клеточного цикла (Schubeler et al., 2002, обзор Zhimulev, Belyaeva, 2003). В политенных хромосомах слюнных желез D. melanogaster к молчащим районам относится область хромоцентра, содержащая прицентромерный гетерохроматин, и многочисленные районы интеркалярного гетерохроматина, дискретно распределенные по плечам хромосом. Прицентромерный гетерохроматин состоит, в основном, из повторенной ДНК - он насыщен мобильными элементами и сателлитными повторами. Кроме того, он содержит гены, для правильной экспрессии которых необходимо гетерохроматиновое окружение (Yasuhara, Wakimoto, 2006). В районах интеркалярного гетерохроматина лежат кластеры уникальных генов, имеющие сходные профили репликации и транскрипции (Belyakin et al., 2005).

У Drosophila на данный момент хорошо описаны два белковых комплекса, обеспечивающих репрессию. Один из них включает в себя белок HP1 (Heterochromatin protein 1) и гистон-метилтрансферазу SU(VAR)3-9 (Schotta et al., 2002). Этот комплекс собирается в прицентромерном гетерохроматине, репрессированное состояние которого может распространяться на перемещённые к нему эухроматиновые гены при эффекте положения мозаичного типа (ЭПМ). Другой белковый комплекс, в сборке которого основная роль принадлежит белкам группы PC-G (Polycomb Group), осуществляет репрессию эухроматиновых генов. Несмотря на значительные различия этих комплексов, механизмы их действия объединяет ряд общих черт, главной из которых является метилирование гистонов. Состав и функции отдельных компонентов репрессирующих комплексов служат предметом интенсивного изучения.

Белок SUUR, продукт гена SuUR (Suppressor of Underreplication), является уникальным гетерохроматиновым компонентом, так как он присутствует в обоих типах районов – интеркалярном и прицентромерном гетерохроматине. Фенотип мутации SuUR - подавление недорепликации в гетерохроматиновых районах политенных хромосом – обусловлен тем, что все районы интеркалярного гетерохроматина и некоторые прицентромерные районы заканчивают репликацию существенно раньше, чем в норме. Механизмы влияния гена SuUR на репликацию ДНК пока неизвестны. Он может действовать на уровне упаковки хроматина, делая его менее доступным для репликативной машины, однако, возможно также влияние на саму систему репликации.

ЭПМ возникает вследствие распространения репрессированного состояния гетерохроматина на перемещенные к нему гены. Поэтому об участии того или иного фактора в репрессии гетерохроматина судят, прежде всего, по его влиянию на степень проявления эффекта положения. Так, гены, кодирующие структурные белки гетерохроматина – НР1 и SU(VAR)3-9, SU(VAR)3-7, являются сильнейшими модификаторами эффекта положения.

Цель и задачи исследования

Природа факторов, определяющих локализацию белка SUUR в гетерохроматиновых районах, до настоящего времени не ясна. Неизвестно также, как ген SuUR влияет на организацию гетерохроматиновых доменов и взаимодействует ли белок SUUR с другими структурными белками гетерохроматина, такими как PС и HP1.