Различные механизмы сайленсинга у грибов
Таким образом мы описали (см. " SCHIZOSACCHAROMYCES РОМВЕ: ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ", как у одного, относительно простого эукариотного организма, дробянковых дрожжей S. pombe , репортерные гены сайленсируются двумя разными типами хроматина в центромерах. Хроматин CENP-A расположен в середине центромеры и фланкирован с обеих сторон блоками гетерохроматина. Хроматин CENP-A маркирует район, над которым формируется кинетохор , предположительно прикрепляющийся к микротрубочкам. RNAi используется при формировании фланкирующего гетерохроматина для "нацеливания" некодирующих транскриптов, получаемых с внешних повторов, и поставляет модифицирующие хроматин энзимы, такие как Clr4 (НЗК9-метилтрансфераза гистонов) , которая создает сайты связывания для хромодоменных белков и, тем самым, прочного сайленсинга. Этот гетерохроматин участвует в центромерной функции, обеспечивая плотную физическую когезию и, возможно, способствуя организации кинетохора. Использование RNAi в формировании "молчащего" хроматина в центромерах может быть производным от ее роли в защите генома от РНК-вирусов и мобильных элементов, как это было описано у растений. В самом деле, возможно, что сами центромерные повторы являются остатками древних мобильных элементов.
В пользу этой возможности говорят ранние исследования центромер нитчатого гриба N. crassa - объекта второй половины этой главы. Хотя у пары разных грибов, представленных в этой главе, работают несомненно общие эпигенетические механизмы, ясно, что эти грибы демонстрируют серьезные различия. Например, в отличие от хорошо изученных почкующихся и дробянковых дрожжей Neurospora использует метилирование ДНК - классический эпигенетический процесс, общий для таких высших эукариот, как млекопитающие и цветковые растения. Кроме того, исследования на Neurospora вскрыли несколько независимых систем сайленсинга, действующих на разных стадиях ее жизненного цикла. Первый такой механизм, названный механизмом точечных мутаций, индуцируемых повторами ( RIP - repeat- induced point mutation), имеет как эпигенетические, так и генетические аспекты и несомненно служит в качестве системы защиты генома. Второй механизм, названный механизмом подавления (quelling) , представляет собой основанный на RNAi механизм, который приводит к сайленсингу трансгенов и их нативных гомологов. Третий, названный мейотическим сайленсингом с помощью неспаренной ДНК ( MSUD - meiotic silencing by unpaired DNA), также базируется на RNAi, но отличается от подавления (quelling) временем своего действия, мишенями и предполагаемой целью.
Хотя мы все еще находимся в начале эпигенетических исследований у всех организмов, включая модельные грибы, представленные в этой главе, уже ясно, что S. pombe и N. crassa будут по-прежнему служить богатым источником информации по эпигенетическим механизмам, действующим у эукариот.
