Белки, специфически ассоциированные с гетерохроматином у Drosophila
Иммунофлуоресцентное окрашивание политенных хромосом позволило идентифицировать белки, специфически ассоциированные с гетерохроматином.
Одним из преимуществ работы с Drosophila является возможность изучения политенных хромосом, дающая визуальную "дорожную карту" генома. На стадии личинки хромосомы во многих терминально дифференцированных клетках реплицируются, но не проходят через митоз; нити хроматина остаются спаренными, в состоянии совершенного синапсиса, и все копии выравнены друг с другом. Наиболее крайний случай имеет место в слюнных железах, где эухроматиновые плечи хромосом претерпели 10 раундов репликации, дав в результате около 1000 копий. Однако репликация не является однородной; многие повторяющиеся последовательности недореплицируются, а сателлитные последовательности ДНК не реплицируются вовсе. Все хромосомные плечи сливаются в общем хромоцентре. Таким образом, у D. melanogaster наблюдаются пять длинных плечей (X, второе левое [2L], второе правое [2R], третье левое [3L], третье правое [3R]) и короткое плечо четвертой хромосомы, выступающее из конденсированного хромоцентра, состоящего из перицентромерного гетерохроматина ( рис. 5.4 а) (обзор см. Ashburner et al., 2005 ).
Хотя генетический анализ позволил идентифицировать многие локусы, необходимые для формирования гетерохроматина, сам по себе он не позволяет определить, играет ли продукт данного локуса прямую или же косвенную роль. Специфическая ассоциация белка с гетерохроматином первоначально наблюдалась при скрининге моноклональных антител (полученных с использованием прочно-связывающихся ядерных белков, где анализировали паттерны распределения на политенных хромосомах. Антитела, специфичные к белку 22 кДа, впоследствии обозначенному как НР1 , давали иммунофлуоресцентное "окрашивание" перицентромерного гетерохроматина, теломер и бэндированной [banded] части маленькой четвертой хромосомы, т.е. известных сайтов гетерохроматина ( рис. 5.4 а) ( James and Elgin, 1986 ). Последующий анализ (описанный выше) показал, что белок НР1 кодируется Su(var)2-5 , известным супрессором PEV ( Eissenberg et al., 1990 ). Изучение хромосомной локализации специфическими антителами с использованием либо митотических хромосом ( Fanti and Pimpinelli, 2004 ), либо политенных хромосом (обеспечивающих большее разрешение, но недостаточных по центромерному гетерохроматину) ( Silver and Elgin 1976 ) остается наилучшим способом демонстрации того, что продукт локуса Su(var) кодирует хромосомный белок. Были идентифицированы приблизительно 10 таких специфичных для гетерохроматина белков; если есть мутации в генах, кодирующих эти белки, часто наблюдают доминантную супрессию PEV ( табл. 5.1 ) ( Ashburner et al., 2005b ). Эти белки, в том числе НР2 ( рис. 5.4 а) ( Shaffer et al., 2002 ), являются кандидатами на роль структурных компонентов гетерохроматина.
