Зависимость сегрегации хромосом от молчащего хроматина в центромерах
Молчащий" хроматин в центромерах необходим для опосредования когезии сестринских центромер и нормальной сегрегации хромосом.
Как гетерохроматин центромерных внешних повторов и CENP-A(Cnp1)- хроматин кинетохора влияют на общую функцию расхождения хромосом? Зависимый от Сlr4 "молчащий" хроматин собирается на внешних повторах в центромерах, в родственном повторе в локусе типа спаривания и по соседству с теломерами. Эксперименты с "голыми" плазмидными ДНК- конструктами [naked DNA plasmid constructs] показали, что внешние повторы каким-то образом вносят свой вклад в сборку функциональной центромеры, наделяя эти Cen-плазмиды способностью сегрегировать на митотическом и мейотическом веретене. Но ни внешних повторов, ни центрального домена самих по себе недостаточно для сборки функциональной центромеры ( Clarke and Baum, 1990 ; Takahashi et al., 1992 ; Baum et al., 1994 ; Ngan and Clarke, 1997 ; Pidoux and Allshire, 2004 ).
Мутанты, вызывающие утрату сайленсинга во внешних повторах (т.е. дефектные по Сlr4 , компонентам RNAi или Swi6 ), повысили частоту утери хромосом в митозе и встречаемость отстающих хромосом на веретенах поздней анафазы ( рис. 6.7 а) ( Allshire et al., 1995 ; Ekwall et al., 1996 ; Bernard et al., 2001 ; Nonaka et al., 2002 ; Hall et al., 2003 ; Volpe et al., 2003 ). Клетки без Swi6 дефектны по когезии в центромерах, но сохраняют когезию вдоль хромосомных плеч ( Bernard et al., 2001 ; Nonaka et al., 2002 ). Формирование должным образом би-ориентированного веретена требует, чтобы сестринские кинетохоры прикреплялись к микротрубочковым фибрилам, отходящим от противоположных полюсов веретена. Силы, прилагаемые к би-ориентированным кинетохорам, требуют, чтобы сестринские кинетохоры прочно удерживались вместе ( рис. 6.7 b). Swi6 необходим для рекрутирования когезина к хроматину внешних повторов и, тем самым, опосредует прочную физическую когезию между сестринскими центромерами ( рис. 6.6 ). Таким образом, одна из функций "молчащего" хроматина в центромерах - быть посредником в когезии.
Когезин также прочно ассоциирован с теломерами и районом mat2-mat3 ( Bernard et al., 2001 ; Nonaka et al., 2002 ). Кроме того, когезин также рекрутируется к "молчащему" хроматину, сформированному на гене ura+ в ответ на расположенный рядом эктопический центромерный повтор ( рис. 6.5 ), подчеркивая связь между "молчащим" хроматином и когезией ( Partridge et al., 2002 ). Таким образом, рекрутирование когезина, по- видимому, является общим свойством ассоциированного со Swi6 "молчащего" хроматина. Каким образом Swi6-xpoматин осуществляет рекрутирование когезина - неизвестно, но Swi6 взаимодействует с субъединицей Psc3 когезина ( Nonaka et al., 2002 ). Кроме того, Dfp1 , регуляторная субъединица консервативной киназы Hsk1 (Cdc7), взаимодействует с Swi6 и требуется для рекрутирования когезина к центромерам ( Bailis et al., 2003 ). Эта функциональная связь между гетерохроматином и когезией хроматид, по-видимому, сохраняется и у других организмов, поскольку уменьшение содержания компонента RNAi, Dicer, по-видимому, влияет на целостность гетерохроматина и когезию сестринских центромер в клетках позвоночных ( Fukagawa et al., 2004 ).
