Образование теломерных петель у S. cerevisiae
Существует ряд данных, свидетельствующих о возможности образования петель по концам хромосом, в результате которого теломеры могут преодолевать пограничные элементы и стабилизировать репрессивную структуру хроматина в субтеломерных генах ( рис. 4.5 , рис. 4.6 ). Например, несмотря на то, что сайты связывания Rap1 присутствуют только в пределах первых 300 н.п. повторяющихся TG-богатых последовательностей ДНК на концах теломер, с помощью иммунопреципитации хроматина обнаружено присутствие Rap1 в нуклеосомах на расстоянии до примерно 3 т.п.н. от TG-повторов ( Strahl-Bolsinger et al., 1997 ). Аналогично, yKu обнаружен на расстоянии приблизительно 3 т.п.н. от нормальных сайтов своего связывания на конце хромосомы ( Martin et al., 1999 ). Более того, при нарушении сайленсинга мутациями генов SIR происходит потеря Rap1 и yKu во внутренних последовательностях при их полной сохранности в области концевых TG-повторов ( Martin et al., 1999 ). Для объяснения распространения содержащего белки Rap1 и yKu гетерохроматина на расстояние около 3 т.п.н. даже в препаратах хроматина фрагментированного на куски менее 500 н.п. была предложена модель петлеобразования по концам хромосомы, в которой связанные с TG-повторами молекулы Rap1 и yKu взаимодействуют с SIR-белками более внутренних областей in trans ( рис. 4.5 , рис. 4.6 ). Такая структура, возможно, участвует в реализации "кэпирующей" функции связанных с теломерой белков.
Результаты в пользу модели петлеобразования теломер были получены в работе де Брюна и соавторов ( de Bruin et al., 2001 ), которые использовали неспособность таких активаторов транскрипции как Gal4 осуществлять свою функцию, когда они находятся ниже активируемого гена. Были сконструированы штаммы, в которых верхняя активирующая последовательность (upstream activating sequence - UAS ) Gal4 помещалась ниже гена- репортера, и вся рекомбинантная конструкция вставлялась во внутренние локусы хромосом или вблизи теломеры. Оказалось, что во внутренних локусах эта конструкция не способна к галактозо-индуцибельной транскрипции, а в субтеломерных участках Gal4 UAS элемент может активировать промотор, расположенный в 1.9 т.п.н. выше, sir3-зависимым механизмом. Вероятно, в присутствии Sir3 теломерный конец образует обратную петлю, позиционирующую Gal4 UAS в непосредственной близости от промотора активируемого гена ( de Bruin et al., 2001 ).
