История эпигенетики: 47-50 симпозиумы Колд Спринг Харбор
В порядке подготовки к 47-му симпозиуму у позвоночных была установлена общая корреляция, согласно которой общий уровень метилирования цитозинов в ДНК-последовательностях CpG ниже для генов, которые транскрибируются, чем для тех, которые не транскрибируются. Однако имелись исключения из этого общего правила, и более детальный анализ показал, что наиболее важным является метилирование специфических участков промотора гена ( Cedar et al., 1983 ; Doerfler et al., 1983 ; La Volpe et al., 1983 ). Базируясь на системах рестрикции-модификации у бактерий, полагали, что метилирование ДНК предотвращает связывание ключевых регуляторных белков. К тому же было показано, что паттерны метилирования ДНК у позвоночных могут наследоваться через митоз, что приводило к гипотезе о том, что метилирование ДНК может служить средством транскрипционной "памяти" в процессе деления клеток в ходе развития ( Shapiro and Mohandas, 1983 ). Еще одним главным открытием, имеющим отношение к эпигенетике, была идентификация нуклеотидных последовательностей ДНК по ту или другую сторону от молчащих кассет типов спаривания у почкующихся дрожжей, которые отвечают за транскрипционную репрессию генов, находящихся внутри этих кассет; они, таким образом, оказались первыми нуклеотидными последовательностями ДНК, необходимыми для хромосомных эффектов положения ( Abraham et al., 1983 ).
"Молекулярная биология развития" была темой 50-го симпозиума, и на нем тоже был представлен ряд важных достижений. Возможно, одним из самых волнующих успехов было осознание всеми того факта, что фундаментальные молекулярные свойства являются консервативными в ходе эволюции - например, RAS человека функционирует в почкующихся дрожжах, гомеобоксные белки консервативны у мух и человека ( Rubin et al., 1985 ). Новые попытки понять хромосомный импринтинг начались с разработки техники ядерных пересадок у мышей ( Solter et al., 1985 ). Эти исследования показали, что в отцовском и материнском геномах новой зиготы хранится информация о происхождении от того или другого родителя; важна не просто ДНК сама по себе; хромосомы содержат дополнительную информацию, через кого из родителей они прошли, и эта информация необходима для успешного развития эмбриона. Полагали, что частично ответ лежит в том факте, что от происхождения хромосомы от того или другого родителя зависит дифференциальная экспрессия генов ( Cattanach and Kirk, 1985 ). Имелся ряд исследований, направленных на понимание сложной регуляции комплекса bithorax ; особенно следует отметить сообщение Льюиса, который специально остановился на странной природе известных транс-регуляторов этого локуса; почти все они являются репрессорами данного локуса ( Lewis, 1985 ). Таким образом, поддержание гена в "молчащем" состоянии на протяжении многих клеточных удвоений является обязательным для нормального развития. Это противоречило весьма распространенному в то время мнению, согласно которому там, где будут приниматься критические регуляторные решения, касающиеся развития, имеет место активация/индукция гена.
К тому времени для ряда организмов была разработана техника ДНК- трансформации и инсерционного мутагенеза. Один из примеров особенно продуктивного и имеющего отношение к эпигенетике использования этой технологии был получен на Drosophila. Был создан транспозон Р-элемент с геном white (цвет глаз) на нем и он "прыгал" по всему геному ( Rubin et al., 1985 ). Это дало возможнсть картировать во всем геноме Drosophila сайты, где мог происходить PEV .
Этот симпозиум высветил также первые генетические подходы к расчленению (dissection) явлений детерминации пола и компенсации дозы половых хромосом у Drosophila ( Belote et al., 1985 ; Maine et al., 1985 ) и Caenorhabditis elegans ( Hodgkin et al., 1985 ; Wood et al., 1985 ).
