Специфичная растительная машинерия RdDM
Специфичная растительная машинерия направляемого РНК метилирования ДНК (RdDM).
Почти всегда консервативные ДНК-метилтрансферазы и гистон-модифицирующие ферменты необходимы для RdDM. De novo метилирование цитозиновых остатков в различных нуклеотидных контекстах катализируется ДНК-метилтрансферазой из класса консервативных DRM ферментов. Консервативная МЕТ1 и специфичная для растений ДНК- метилтрансфераза СМТЗ осуществляют прежде всего поддерживающее метилирование соответственно CpG и CpNpG сайтов, хотя они в небольшой степени могут быть вовлечены и в de novo метилирование. Консервативная гистоновая деацетилаза HDA6 и SWI2 / SNF2 белок DDM1 помогают поддерживать CpG метилирование в некоторых локусах. Гистоновая метилтрансфераза KYP/SUVH4 вовлечена в поддержание локус-специфичного CpNpG метилирования, индуцированного РНК ( Chan et al., 2005 ).
К удивлению, было найдено, что для RdDM необходима специфичная для растений РНК-полимераза, называемая pol IV . У всех изученных до сих пор эукариот имеются три ДНК-зависимых РНК-полимеразы ( pol I , pol II и pol III ), которые содержат несколько субъединиц, закодированных в определенных генах. Первое свидетельство о существовании pol IV появилось в результате анализа нуклеотидной последовательности ДНК генома, когда были выявлены гены, кодирующие две самые большие субъединицы растительной уникальной, атипичной РНК-полимеразы. Существуют два функционально различных комплекса pol IV с самыми крупными специфичными уникальными субъединицами, каждая из которых взаимодействует с общей для них второй крупной субъединицей, pol IVa необходима для образования siPHK , по-видимому, изначально в результате транскрипции генов-мишеней ( Herr et al., 2005 ; Onodera et al., 2005 ). RDR2 использует исходный транскрипт в качестве матрицы для синтеза двутяжевой РНК, которая процессируется DCL3 - ядерной активностью, которая специализирована на образовании 24-членных гетерохроматиновых siPHK с транспозонов и повторяющихся последовательностей генома ( Xie et al., 2004 ). После образования siPHK фермент pol IVb вместе со специфичным для растений SWI2/SNF2-подобным белком DRD1 формируют сигнал для метилирования ДНК ( Kanno et al., 2005 ), возможно это делается в кооперации с AG04 ( рис. 9.3 в) ( Chan et al., 2005 ). Пока не известно, действительно ли pol IVb транскрибирует РНК, ее главная роль состоит в формировании структуры хроматина, которая разрешает ДНК-метилтрансферазам катализировать de novo цитозиновое метилирование в определяемых siPHK сайтах. Хотя у других эукариот нет субъединиц pol IV, у делящихся дрожжей две субъединицы pol II, транскрибирующие предшественники мРНК, важны для направленного РНК образования гетерохроматина (главы " ЭПИГЕНЕТИКА SCHIZOSACCHAROMYCES РОМВЕ И NEUROSPORA CRASSA " и " RNAi и сборка гетерохроматина ").
Несмотря на то, что направленные на промотор siPHK могут индуцировать TGS в человеческих клетках, пока еще точно не ясно, сопровождается ли это заметным метилированием ДНК ( Kawasaki et al., 2005 ; Ting et al., 2005 ). Многие белки, необходимые для RdDM у растений, найдены только у представителей растительного мира ( рис. 9.3 в). Таким образом, если RdDM и происходит регулярно у млекопитающих, его механизмы и белковые участники должны быть иными, чем у растений.
