Теломерный гетерохроматин

В области теломер РНК-содержащий фермент теломераза поддерживает простую, но не регулярную TG-богатую повторяющуюся последовательность длиной в 300-350 н.п. Она содержит 16-20 сайтов связывания белка Rap1 . Этот набор Rap1-связывающих сайтов образует ненуклеосомный "колпачок" на конце хромосомы и играет критическую роль в поддержании длины теломеры ( Marcand et al., 1997 ). По длине теломерных повторов Rap1 связывается центральным ДНК-связывающим доменом со своими сайтами узнавания и С-концевым доменом с Sir4 . Последнее происходит даже в отсутствие других SIR-белков и N-концов гистона Н4 . Поскольку дефекты Sir4 нарушают связывание других белков с теломерным хроматином ( Luo et al., 2002 ), он, по-видимому, служит главным звеном между этапами нуклеации и следующим за ней формированием репрессированной структуры хроматина ( рис. 4.6 ).

Связывающийся с концевыми участками ДНК комплекс yKu70/yKu80 помогает белку Rap1 рекрутировать Sir4 на концы хромосом. И действительно, утрата уКu резко уменьшает степень теломерной репрессии, а химерный белок GBD-yKu эффективно инициирует репрессию репортерных генов с поврежденными сайленсерными элементами. Необходимость уКu можно преодолеть элиминацией Rap1-связывающего фактора Rif1 , конкурирующего с С-концевым доменом Rap1 за связывание с Sir4 ( рис. 4.6 ) ( Mishra and Shore, 1999 ). О кооперативных эффектах уКu и Rap1 в нуклеации гетерохроматина свидетельствует наблюдение, что 600-п.н. повторяющейся последовательности ДНК теломеры, содержащей более 30 сайтов связывания Rap1, недостаточно для нуклеации репрессии во внутренних локусах хромосом, хотя инсерции 900-п.н. последователности, содержащей около 45 сайтов связывания Rap1, может быть достаточно ( Stavenhagen and Zakian, 1994 ). Следует заметить, что в промоторах по всему геному дрожжей Rap1 служит транскрипционным фактором общего назначения, участвующим в активации многих генов, например, кодирующих белки рибосом. Почему в этих промоторах Rap1 рекрутирует факторы активации, а не нуклеации гетерохроматина, пока неизвестно.

Ссылки: