Главная страница
Навигация по странице:

  • Свернутые тельца

  • Ядерные тельца PML.

  • Ядерные домены WT1.

  • Рецензенты кандидат химических наук В. Г. Коробко доктор биологических наук В. А. Гвоздев Патрушев Л. И


    Скачать 5.83 Mb.
    НазваниеРецензенты кандидат химических наук В. Г. Коробко доктор биологических наук В. А. Гвоздев Патрушев Л. И
    Анкорgene_expression.doc
    Дата08.05.2018
    Размер5.83 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаgene_expression.doc
    ТипДокументы
    #19010
    страница13 из 64
    1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   64

    2.3.Функциональная компартментализация ядра


    При рассмотрении механизмов реализации генетической информации на уровне транскрипции и посттранскрипционных модификаций РНК чаще всего не принимается во внимание пространственная внутриклеточная организация макромолекулярных комплексов, обеспечивающих осуществление этих механизмов. Имеются, по крайней мере, две причины, по которым такого рода вопросам в современных исследованиях уделяется недостаточное внимание. Во-первых, большинство молекулярно-генетических исследований механизмов транскрипции проводится в бесклеточных системах, где вполне удовлетворительно выявляются отдельные компоненты функциональных макромолекулярных комплексов и их биохимические функции. Во-вторых, такие эксперименты сопряжены со значительными методическими сложностями и в настоящее время, как правило, ограничиваются различными приложениями микроскопии в сочетании с молекулярными зондами. Однако переход с фундаментального молекулярного уровня исследований в бесклеточных системах ("метаболического котла") на более высокий, учитывающий пространственную организацию биохимических процессов, неизбежен, так как именно на нем реализуются жизненно важные принципы интеграции и регуляции метаболизма живого организма во всех его проявлениях.

    Концепция функциональной компартментализации эукариотической клетки в настоящее время общепринята и основывается на признании существования многочисленных внутриклеточных органелл, одной из которых является ядро. Наличие дискретных микрокомпартментов в отдельных органеллах менее очевидно, однако реально подтверждается в эксперименте. Результаты, полученные при использовании нескольких независимых подходов, указывают на компартментализацию процессов репликации, транскрипции и процессинга РНК в эукариотических ядрах. Так, синтез ДНК и РНК тонко организован во времени и пространстве. Интерфазные хромосомы занимают в ядрах вполне определенные микрокомпартменты (хромосомные зоны или территории) и не перемешаны друг с другом. При этом их пространственная структура высокоупорядочена.

    2.3.1.Интерфазные хромосомы в ядре


    В разделе 1.3 уже кратко обсуждался петельно-доменный уровень структурной организации хромосом эукариот, который отражает разделение интерфазных хромосом на дискретные домены по функциональному признаку. Наибольшее число экспериментальных данных в пользу наличия таких функциональных доменов было получено в исследованиях хромосом дрозофилы в связи с мозаичным эффектом положения, в которых использовались методы генетического анализа в сочетании с цитологическими наблюдениями политенных хромосом. Феномен эффекта положения и молекулярные механизмы, лежащие в его основе, будут более подробно рассмотрены в разделе 3.2.4. Говоря коротко, эффект положения заключается в том, что перенос активно транскрибируемых генов к неактивным гетерохроматизированным участкам хромосом часто сопровождается значительным подавлением транскрипционной активности генов в их новом положении на хромосоме. Возможен поиск генов, ингибирующих или усиливающих эффект положения генов-репортеров, уровень экспрессии которых легко устанавливается фенотипически, например по изменению интенсивности окраски глаз. Многие из идентифицированных таким образом генов кодируют структурные компоненты хроматина или ферменты, ковалентно модифицирующие эти компоненты.

    Эффект положения рассматривается в настоящее время в качестве универсального явления, характерного для всех эукариотических хромосом. Он наглядно демонстрирует наличие в интерфазных хромосомах высокоупорядоченной доменной структуры, тесно связанной с транскрипционной активностью соответствующих участков генома. Распределение участков хроматина с разным уровнем конденсированности в интерфазных хромосомах упорядочено и, по-видимому, является видовым признаком организма. Имеются указания на то, что структурные компоненты конденсированного хроматина оказывают влияние на пространственное расположение соответствующих частей хромосом в ядре. Следовательно, такая их микрокомпартментализация может играть важную роль в регуляции экспрессии генов.

    Уже в ранних цитологических экспериментах (С. Рабл, 1885 г.) было показано, что теломерные участки хромосом клеток слюнных желез саламандр располагаются вблизи ядерной оболочки. В настоящее время установлена локализация на периферии ядер теломер политенных хромосом дрозофилы, а также теломерных участков хромосом Schizosaccharomyces pombe в фазе G2 клеточного цикла. С помощью конфокальной иммунофлуоресцентной микроскопии продемонстрировано, что перинуклеарную локализацию теломер дрожжей S. cerevisiae обеспечивают, по крайней мере, два белка – Sir3 и Sir4 (silent information regulators), которые также требуются для наследуемой инактивации генов в специфических доменах хромосом, расположенных в локусе, определяющем тип спаривания у дрожжей, и вблизи теломерных последовательностей. В такого рода экспериментах была установлена связь между ядерной локализацией конкретных участков хромосом и их транскрипционной активностью.

    В отличие от теломерных участков хромосом, активно экспрессирующиеся гены локализуются преимущественно во внутренних частях интерфазных ядер. При этом, по мнению Д.Б. Лоуренса и соавторов (1993 г.), отдельные гены внутри ядер располагаются упорядоченно. В частности, было установлено, что активно транскрибируемые гены вируса Эпштейна–Барр и онкогена neu находятся в разных местах внутренних 50% ядерного объема, а ген дистрофина – вблизи ядерной оболочки. В этой серии экспериментов три неактивных гена, кодирующих альбумин, тяжелую цепь сердечного миозина и нейротензин, локализовали в составе конститутивного гетерохроматина на периферии ядер или вблизи ядрышка. Используя микрооблучение ультрафиолетовым светом и гибридизацию с зондами, показали, что отдельные хромосомы занимают внутри ядра дискретные, хотя и обширные, территории. Компоненты аппарата сплайсинга обнаруживают в ядрах на периферии территорий, занимаемых индивидуальными хромосомами, так же как и треки синтезируемой РНК (см. ниже). В соответствии с моделью Т. Кремера (1993 г.), внутриядерное пространство между территориями, занимаемыми индивидуальными хромосомами, представляет собой единый компартмент, в котором происходят транскрипция, сплайсинг, созревание транскриптов и их транспорт. Этот компартмент тесно ассоциирован с активно транскрибируемыми генами, которые располагаются на периферии хромосомных территорий в составе выступающих петель хроматина. Несмотря на большую функциональную важность обсуждаемого вопроса, истинная природа интерфейса между активными генами отдельных хромосомных территорий и межхроматиновым компартментом остается неясной из-за слабого понимания пространственной структуры ДНК на высших уровнях ее упаковки в хромосомах.

    2.3.2.Ядрышко


    Структурно-функциональная организация ядрышка (nucleolus) еще более наглядно иллюстрирует концепцию функциональной компартментализации ядра эукариотических клеток. В этой части ядра происходят транскрипция рибосомных генов, процессинг предшественников рРНК и сборка прерибосомных частиц из рибосомных белков и рРНК. Механизмы формирования ядрышка, приводящие к образованию внутри ядра этой дискретной и легко обнаруживаемой структуры, в настоящее время не ясны. В соответствии с одной из простых гипотез, ядрышко рассматривают как нуклеопротеиновый комплекс, спонтанно появляющийся в результате объединения регуляторных белково–нуклеиновых комплексов, возникающих на повторяющихся последовательностях рДНК во время их транскрипции. Действительно, гены рРНК человека организованы в виде 250 тандемно повторяющихся последовательностей длиной в 44 т.п.о. каждая, которые вместе с ассоциированными с ними белками формируют сердцевину ядрышка. Оно заполняется другими компонентами во время процессинга рРНК и сборки рибосомных субчастиц.

    Морфологически в ядрышке различают три основные зоны: фибриллярный центр (1), окруженный плотной фибриллярной (2) и гранулярной (3) областями. С помощью специфических антител и гибридизационных зондов было установлено, что в фибриллярном центре ядрышка локализованы гены рРНК, РНК-полимераза I, транскрипционный фактор UBF и топоизомераза I. Полагают, что фибриллярный центр ядрышка является местом сборки регуляторных нуклеопротеиновых комплексов, необходимых для транскрипции генов рРНК. Плотный фибриллярный компонент, окружающий центр ядрышка, представлен растущими цепями предшественников рРНК и ассоциированными с ними белками, участвующими в процессинге. В гранулярной области ядрышка обнаруживают зрелые 28S и 18S рРНК, частично процессированные РНК, а также продукты сборки рибосомных субчастиц. Интермедиаты сборки рибосом представлены частицами диаметром 15–20 нм. Перенос прерибосомных субчастиц к цитоплазме, по-видимому, обеспечивают специфические белки, которые направленно перемещаются от ядрышка к оболочке ядра. Благодаря четко прослеживаемой иерархии в структурно-функциональной организации ядрышка в виде отдельных морфологически различимых компартментов его часто используют в качестве модели функциональной компартментализации синтеза мРНК, ее процессинга и экспорта в цитоплазму.

    При этом следует иметь в виду, что наблюдаемая "высокоупорядоченная" пространственная структура ядрышка может быть просто следствием функционирования большого числа генов рРНК, организованных в тандемные повторы, что сопровождается накоплением транскриптов РНК-полимеразы I и продуктов их процессинга в окрестностях активно работающих генов. Структура ядрышка является динамической, а его пространственное расположение и структурные особенности зависят от внутриядерной локализации и уровня активности соответствующих генов рРНК.

    Долгое время ядрышко рассматривалось только в обсуждаемом выше аспекте, т.е. как внутриядерный микрокомпартмент биогенеза рибосом, в котором происходят транскрипция рДНК и сборка рибосомных субчастиц из составляющих компонентов. Однако в последнее время начинают появляться данные, указывающие на участие ядрышка в регуляции клеточного цикла.

    Даже геном дрожжей содержит 200 тандемно повторяющихся генов рРНК. При этом не все гены одинаковы в функциональном отношении: транскрибируется лишь половина последовательностей рДНК, а в их воспроизводстве задействовано лишь 20% имеющихся областей начала репликации. Перенос генов в область рДНК часто сопровождается их репрессией, что, как полагают, является следствием функционирования механизма подавления гомологичной рекомбинации в участках генома, содержащих тандемные повторы. Мутационное нарушение этого механизма сопровождается образованием сотен внехромосомных кольцевых рДНК, которые неравномерно распределяются между дочерними клетками во время митоза. Накопление материнскими клетками внехромосомных рДНК приводит к уменьшению способности клеток делиться. Этот феномен был назван "старением клеток" (cellular aging). Кроме того, складывается впечатление, что ядрышко может регулировать вхождение клеток в мейоз, а также активность фосфатазы Cdc 14, контролирующей прохождение телофазы митоза. Получены данные о том, что повторяющиеся последовательности рДНК ядрышка служат местом сборки большого регуляторного белкового комплекса RENT (regulator of nucleolar silencing and telophase exit), в состав которого входит вышеупомянутая фосфатаза и, как минимум, три других белка, которые и обеспечивают регуляторные функции ядрышка.

    2.3.3.Пространственная организация синтеза мРНК


    Внутриядерный синтез мРНК и доставка зрелых транскриптов к месту их трансляции требуют участия множества тонко сбалансированных во времени, пространственно организованных молекулярных механизмов. Выше уже были рассмотрены основные молекулярные процессы, обеспечивающие сборку инициационных и элонгирующих нуклеопротеиновых комплексов, а также механизмы котранскрипционных и посттранскрипционных модификаций РНК, включая кэпирование, сплайсинг, редактирование их первичной структуры и полиаденилирование. Теперь кратко суммируем известные факты о внутриядерной компартментализации этих процессов.

    Аппарат транскрипции, участвующий в синтезе пре-мРНК, ассоциирован с перихроматиновыми фибриллами, обнаруживаемыми на границах доменов конденсированного хроматина. Эти фибриллы представляют собой ядерные рибонуклеопротеиновые комплексы диаметром 3–20 нм. Они включают в себя растущие цепи пре-мРНК, и плотность фибрилл коррелирует с транскрипционной активностью соответствующих участков хроматина. С помощью иммунохимических методов здесь же обнаружены компоненты аппарата сплайсинга, который удаляет интроны из предшественников мРНК одновременно с элонгацией транскриптов.

    В опытах по внутриядерной локализации мест синтеза специфических транскриптов с использованием импульсной радиоактивной или флуоресцентной меток такие РНК были обнаружены в виде "треков" или более компактных "точек" в одном или двух дискретных участках ядра, что соответствует копиям соответствующих генов на гомологичных хромосомах. При этом с использованием одновременной гибридизации ДНК и РНК было показано, что транскрибируемые гены расположены прямо в треках или точках на одном из концов трека. Более того, зонды, специфичные в отношении последовательностей интронов, метят треки только вблизи гена, указывая на то, что сплайсинг происходит вдоль этого следа РНК.

    Треки РНК тесно ассоциированы с дискретными внутриядерными структурами, называемыми межхроматиновыми гранулами, или спеклами. Спеклы обогащены компонентами аппарата сплайсинга, а также содержат интронсодержащие пре-мРНК и полиаденилированные молекулы. В соответствии с этим спеклы могут представлять собой места процессинга пре-мРНК и аккумуляции зрелых мРНК внутри ядер. В ряде случаев выявляется неслучайная ассоциация активно транскрибируемых генов со спеклами, которые могут маркировать внутриядерные области транскрипции. Противоречивость этой интерпретации заключается в том, что в ядре обнаруживаются одновременно всего 20–50 спеклов, тогда как транскрибирующихся генов значительно больше. Следовательно, не каждый транскрибируемый ген ассоциирован с такими структурами. Большинство экспериментальных доказательств ассоциации мест транскрипции со спеклами получено для особо активных генов, например гена коллагена, транскрипты которого в фибробластах составляют до 4% суммарной РНК. Возможно, спеклы представляют собой микрокомпартменты, в которых происходит процессинг РНК наиболее активно транскрибируемых генов.

    После завершения синтеза и объединения с компонентами аппарата сплайсинга, формирующими сплайсомы, пре-мРНК переносится к ядерной оболочке и выходит в цитоплазму. Выход РНК из ядра в цитоплазму осуществляется через поры в ядерной оболочке, входящие в состав ядерного порового комплекса (NPC). NPC является постоянно существующим микрокомпартментом, однозначно идентифицируемым с помощью микроскопических, генетических и биохимических методов.

    Во время внутриядерного транспорта молекулы РНК объединяются с другими белками, участвующими в их процессинге, образуя гетерогенные ядерные рибонуклеопротеиновые комплексы (гяРНП), в которых пространственная структура пре-мРНК оптимизирована для ее созревания. Ядерный матрикс, получаемый в результате удаления из ядер большей части хроматина, все еще содержит пре-мРНК, гяРНП и некоторые компоненты аппарата сплайсинга. Это может указывать на внутриядерную избыточность гяРНП и их роль в формировании пространственной структуры ядер. В общем, для гяРНП характерно диффузное распределение в нуклеоплазме, однако часть из них может концентрироваться в окрестностях спеклов и даже следовать за РНК из ядра в цитоплазму и вновь возвращаться в ядра вместе с транскриптами.

    Процесс перемещения специфических пре-мРНК от генов в цитоплазму клеток был подробно исследован в случае экспорта частиц пре-мРНП колец Бальбиани комара Chironomus tentans, экспрессирующиеся гены которых находятся в составе гигантских пуффов политенных хромосом слюнных желез. Крупные транскрипты этих пуффов во время элонгации упаковываются в гяРНП в виде тонких фибрилл, которые по мере удлинения пре-мРНК становятся толще и изгибаются с образованием кольцеобразных структур. Зрелые гранулы пре-мРНП, которые, как полагают, заключают в себе РНК, претерпевшую сплайсинг, движутся в нуклеоплазме к ядерной оболочке, где задерживаются вблизи ядерных пор. В это время они приобретают форму палочек, которые проходят через ядерные поры, начиная с 5’-конца заключенной в них РНК. Как только пре-мРНК появляются на поверхности цитоплазматической части ядерной мембраны, они объединяются с рибосомами. Следует подчеркнуть, что на протяжении всей этой цепи событий РНК находится в составе пространственно упорядоченных РНП-частиц. Накапливаются данные в пользу того, что перемещение РНК от гена к ядерной мембране не является следствием простой диффузии. Такому простому объяснению, в частности противоречат факты тесной ассоциации транскриптов, гяРНП и компонентов аппарата сплайсинга с ядерным матриксом. В ряде случаев находит подтверждение гипотеза ядерной фиксации генов (gene gating model), предложенная Г. Блобелом (1985 г.), в соответствии с которой конкретные гены функционально связаны с определенными участками (и порами) ядерной мембраны, что направляет их транскрипты для экспорта в цитоплазму к этим конкретным участкам. Однако такое правило подтверждается не всегда. В частности, РНК коллагена обнаруживают распределенной вдоль всей ядерной мембраны, что указывает на ее выход в цитоплазму через многие ядерные поры.

    Для рассмотренных выше структур, образование которых сопровождает синтез, процессинг и экспорт РНК из ядра в цитоплазму, характерен динамизм – отдельные их компоненты могут перемещаться между микрокомпартментами. Синтез, процессинг и транспорт РНК в ядре происходят в составе дискретных компартментов нуклеоплазмы, что позволяет концентрировать регуляторные, структурные и ферментативные компоненты транскрипции и сплайсинга в местах активно экспрессирующихся генов. Действительно, все этапы сплайсинга можно воспроизвести в разбавленных растворах in vitro при концентрации белка 1 мкг/мл. Однако скорость этих реакций в таких системах значительно ниже наблюдаемой in vivo, где внутриядерная концентрация РНП превышает 50 мг/мл. Кроме того, пространственно упорядоченная организация ранних этапов экспрессии генов создает необходимые условия и дополнительные уникальные возможности для ее регуляции, что было бы невозможно в случае свободной диффузии компонентов этой системы.

    2.3.4.Ядерные тельца и домены


    Исследования структурно-функцональных отношений в ядре в связи с компартментализацией транскрипции, процессинга РНК и репликации продемонстрировали наличие особых функций у многих морфологически различимых внутриядерных микроструктур. В этом отношении не явились исключением и ядерные тельца, вначале описанные чисто морфологически.

    Свернутые тельца (coiled bodies). Эти внутриядерные ультраструктуры, обнаруживаемые в виде клубка переплетенных нитей в ядрах клеток млекопитающих, часто ассоциированы с периферией ядрышка. В составе этой ультраструктуры обнаружены белки и РНК ядрышка, участвующие в модификации и процессинге рРНК, включая фибрилларин и малые ядрышковые РНК U3. В этих структурах также обнаруживают малые ядерные РНП, в частности U7-мяРНП, и некоторые специализированные белки (например койлин p80). Все это указывает на возможное участие свернутых телец в процессинге РНК. Для данных ультраструктур характерен динамизм: они исчезают в митозе и вновь возникают в фазе G1 клеточного цикла. Их количество резко возрастает в условиях стимуляции пролиферации клеток.

    Аналогами свернутых телец являются снурпосомы С ядер ооцитов амфибий. Эти тельца ассоциированы с локусом гистоновых генов хромосом типа ламповых щеток и обогащены U7-мяРНК, которая вовлечена в модификацию 3’-концов гистоновых пре-мРНК. Высказывается предположение, что и снурпосомы, и свернутые тельца могут участвовать в посттранскрипционных модификациях гистоновых и других пре-мРНК.

    Ядерные тельца PML. Острая промиелоцитарная лейкемия (PML) часто ассоциирована с транслокацией t(15;17) (перенос участка хромосомы 15 на хромосому 17), которая приводит к слиянию в одной рамке считывания гена PML с геном -рецептора ретиноевой кислоты. У нормальных индивидуумов белок PML, обладающий Zn2+-связывающим доменом типа "пальцы RING", локализован в отдельном ядерном микрокомпартменте в виде плотного фибриллярного кольца, окружающего сердцевину. Этот белок обнаруживают также вместе с U1-мяРНК и койлином р80 в особых зонах, окружающих межхроматиновые гранулы, или спеклы. Ядерные тельца PML претерпевают морфологические изменения на протяжении клеточного цикла. Эти тельца разрушаются во время вирусной инфекции, а для репликации аденовирусной ДНК их разрушение является необходимым этапом, что подчеркивает возможное участие телец в обеспечении антивирусной активности клеток. Инкубация клеток с интерфероном индуцирует синтез PML-белка и подавляет размножение вирусов.

    У пациентов с промиелоцитарной лейкемией, содержащих вышеупомянутый гибридный ген, имеет место разрушение ядерных телец PML. Инкубация лейкозных клеток с ретиноевой кислотой приводит к восстановлению этих морфологических структур, что коррелирует с наступлением ремиссии у больных острой промиелоцитарной лейкемией. Предполагается, что тельца PML дикого типа участвуют в подавлении неконтролируемого роста трансформированных клеток и понижают уровень их злокачественности по непонятному пока механизму.

    Ядерные домены WT1. Ген WT1 человека является геном-супрессором опухолей, мутационные нарушения которого наблюдают при злокачественных новообразованиях Вилмса, возникающих в почках в детском возрасте. четыре белка, кодируемые этим геном, возникают в результате альтернативного сплайсинга, и, по крайней мере, один из них является фактором транскрипции. Для полноразмерного белка характерно наличие С-концевого мотива типа "цинковых пальцев" (см. раздел 2.2.2) и N-концевого домена, обогащенного Pro/Gln. Белок WT1 обладает способностью связываться со специфической GC-богатой последовательностью нуклеотидов и подавлять транскрипцию генов, промоторы которых содержат эту последовательность. Для него характерна дискретная внутриядерная локализация в составе морфологически различаемых телец. Ассоциация изоформ WT1 с аппаратом сплайсинга предполагает, помимо прямого влияния на транскрипцию, их участие в посттранскрипционной регуляции экспрессии генов.

    2.3.5.Компартментализованное ядро


    Два основных структурных образования характерны для ядер всех эукариот. Это, во-первых, оболочка ядра с ядерными порами, связанная с ядерной ламиной (электронно-плотный слой, прилегающий к ядерной оболочке со стороны нуклеоплазмы), и, во-вторых, хромосомы. Именно транскрипция и репликация ДНК хромосом являются теми процессами, для обеспечения которых, прежде всего, существует ядро в эукариотической клетке. Как уже было показано выше, зоны транскрипционной активности хромосом компартментализованы внутри ядер. То же характерно и для репликации ДНК эукариот (см. главу 4). Неразрешенным остается вопрос о природе внутриядерных механизмов, которые могли бы лежать в основе такой функциональной компартментализации. В этом случае фактором, осложняющим проведение исследований, является динамизм структуры хроматина, которая претерпевает упорядоченные перестройки во время репликации и транскрипции. То же относится и к пространственной структуре хромосом, изменяющейся на протяжении клеточного цикла.

    Молекулярный аппарат, обеспечивающий внутриядерную экспрессию генов, их репликацию и репарацию, настолько велик, что объединение его компонентов во время функционирования может приводить к формированию надмолекулярных комплексов, различимых морфологически. Это особенно наглядно демонстрирует структура ядрышка, в котором можно легко выделить отдельные функциональные домены, содержащие: 1) регуляторные нуклеопротеиновые комплексы; 2) активно функционирующий аппарат транскрипции; 3) рибонуклеопротеиновые комплексы процессируемых транскриптов. Те же домены, хотя и менее масштабные, обнаруживаются при функционировании РНК-полимеразы II. Многие черты молекулярной организации гигантских молекулярных комплексов, обеспечивающих транскрипцию (транскриптосомы) и сплайсинг (сплайсомы) у эукариот, в настоящее время уже выяснены и были рассмотрены выше. Интенсивно исследуются молекулярная структура и пространственная организация аппарата репликации (реплисомы), которые будут подробно обсуждаться в главе 4. Однако ясное понимание внутриядерных связей между этими ключевыми комплексами в настоящее время отсутствует.

    Следует особо подчеркнуть роль индивидуальных эукариотических хромосом в формировании пространственной структуры ядра. Не исключено, что необходимость организации генетического материала в виде индивидуальных хромосом, число, размер и трехмерная структура которых являются фундаментальными таксономическими признаками, продиктована потребностью соматических клеток в упорядоченном распределении матричной ДНК по внутриядерным территориям с целью координации экспрессии генов и стабилизации заключенной в них генетической информации. Выше уже отмечалась преимущественная локализация теломерных последовательностей нуклеотидов вблизи ядерной оболочки, а также расположение последовательностей наиболее активно транскрибируемых генов во внутренних частях ядер. В соответствии с одной из точек зрения (Д. Строболис, А.П. Волффе, 1996 г.), такая пространственная организация генома может облегчать экспорт синтезирующейся мРНК из ядра в цитоплазму. Однако, на мой взгляд, могут быть и более глубокие причины такой пространственной организации генома эукариот. Гетерогенность хроматина, проявляющаяся в различных уровнях его конденсации в отдельных генетических локусах, а также неслучайное внутриядерное распределение последовательностей генома создают многоуровневую защиту генетической информации от химических мутагенов и могут контролировать скорости изменения отдельных генетических локусов в филогенезе многоклеточных организмов (подробнее см. раздел 5.3). Ядро эукариот обеспечивает прохождение первых этапов реализации генетической информации: избирательную транскрипцию генов, а также посттранскрипционные модификации и процессинг предшественников РНК, которые позволяют им вступать в трансляцию, т.е. реализовывать следующий важнейший этап передачи генетической информации от генов к белкам.
    1   ...   9   10   11   12   13   14   15   16   ...   64


    написать администратору сайта