Читаем учебник “Молекулярная биология” Коничев А.С. Севастьянова Г.А. Глава 9. Транскрипция. (Стр. 246).
В учебнике читаем:
“На регуляцию транскрипции у эукариот большое влияние оказывает упаковка ДНК в составе хроматина — белково-нуклеинового комплекса, в составе которого постоянно пребывает ДНК высших организмов. Изменения в упаковке ДНК непосредственно влияют на экспрессию генов”. (Стр. 274).
Наша задача понять с помощью учебника почему если ДНК упакована так – экспрессируется такой-то ген, упакована по-другому – экспрессируется другой ген. Или может я не верно рассуждаю? Может быть экспрессируется один и тот же ген, но как-то по-разному?
Я полагаю верным утверждение, опирающееся на экспериментальные данные:
“В изображениях, полученных методом электронной микроскопии, хроматин напоминает нитку бус, в которой каждая бусинка представляет собой октамер гистонов (включает по две молекулы гистонов Н2А, Н2В, НЗ и Н4), называемыйнуклеосомным кором”. (Стр. 276).
Не вызывает сомнения и такой рисунок:
Это похоже на правду, но вот следующее утверждение вызывает сомнения:
“В целом компактизация ДНК у эукариот представляет собой один из способов контроля активности генов, так как характер укладки ДНК влияет на транскрипционную активность генома”. (Стр. 276).
Изменение активности генома – это не нормальное явление в организме. Все гены должны быть активированы в определенной последовательности и в определенное время. Как вы не активируйте геном женщины, она должна родить через 9 месяцев. Если она родит раньше, то все равно не получится такой человек, который бы получился в случае нормальных родов. Естественно, что один плод может быть больше или меньше по весу, росту, морфологии и другое. Но это не относится к активности самих генов. Просто морфологические процессы экспрессировали такие гены и такое их количество. Каждый ген сам по себе не проявлял, точнее не изменял, свою активность. Он ведет себя всегда одинаково. Он возбудился (экспрессировался) и его элементы светятся своим светом. А когда закроются его возбужденные связи, он не знает. Все зависит от наличия ответных элементов, их расположения в клетке и тому подобное.
А вот верным ли является утверждение:
“При активации эукариотических генов происходит избирательная деконденсация хроматина”. (Стр. 278).
Что это за избирательная деконденсация? На первый взгляд кажется, как можно снять копию с участка ДНК, намотанного на гистон? Первым делом следует смотать ДНК с гистона. На гистоны намотана не вся молекула, а только ее части. Между “бусинами” находится часть молекулы, которая не намотана ни на какие гистоны. Так пишут в учебнике:
“Молекулы гистона Н1 не входят в состав нуклеосомного кора; они соединяют между собой отдельные октамеры, контактируя с линкерной ДНК, расположенной между нуклеосомными корами”. (Стр. 276).
Перед сматыванием части ДНК с нуклеосомного кора (декомпактизации) разрывается связь между кором и линкерной ДНК.
“Установлено, например, что при декомпактизации хроматина ослабевает прежде всего связь гистона Н1 с ДНК. Свободные от гистона Н1 области подвергаются интенсивной транскрипции, так как возрастает число доступных участков для связывания РНК-полимеразы”. (Стр. 279).
С линкерной частью вроде делать пока ничего не нужно, а вот скрутить ДНК с кора следует, так считают ученые. Что и как сматывает часть ДНК с кора, наука умалчивает. В книге просто пишут, что белки-активаторы ослабляют связь между молекулой и гистонами, затем:
“Далее происходит раскручивание ДНК вокруг оставшихся гистонов и ДНК становится доступной для базальных факторов транскрипции”. (Стр. 279).
Вот происходит раскручивание и все. А чего быть закрученным, давай раскрутимся. Требуется ли это раскручивание при транскрипции природе? ученые таким вопросом не задаются. Автоматически считается, что на коре может быть намотан ген, который нужно транскрибировать и поэтому его надо смотать с кора. А так ли это, мы узнаем в следующей статье.
В данной статье мы не смогли получить ответ на вопрос поставленный в начале статьи: как изменения в упаковке ДНК влияют на экспрессию генов? Здесь просто констатируется факт:
“Если ранее полагали, что коровые гистоны только способствуют регулярной упаковке ДНК в составе нуклеосом, то в настоящее время считают, что они участвуют в регуляции инициации транскрипции”. (Стр. 279).
