Теломеры: динамика хромосом

Такие специализированные хромосомные домены, как теломеры и центромеры, выполняют функции, направленные на динамику хромосом как таковую. Теломеры действуют как хромосомные концы, обеспечивая защиту и уникальное решение проблемы репликации самых кончиков молекул ДНК. Центромеры обеспечивают места прикрепления для микротрубочек веретена во время деления ядра. Оба этих специализированных домена играют фундаментальную роль в событиях, приводящих к надежному расхождению хромосом. Интересно, что и теломерный, и центромерный гетерохроматин отличается от эухроматина и даже других гетерохроматиновых районов присутствием уникальных хроматиновых структур, которые в основном оказывают репрессивное действие на активность генов и рекомбинацию. Перемещение экспрессируемых генов из их нормального положения в эухроматине в новое положение в центромерном и теломерном гетерохроматине или поблизости от него может заставить эти гены "замолчать", создавая возможность скрининга для поиска и идентификации супрессоров или энхансеров эффекта положения мозаичного типа ( PEV ) или эффектов прителомерного положения ( ТРЕ , telomere-position effects; Gottschling et al., 1990 ; Aparicio et al., 1991 ).

Центромеры и теломеры имеют молекулярные сигнатуры, в том числе, например, гипоацетилированные гистоны. Интересно, что центромеры "маркированы" также присутствием гистонового варианта CENP-A , играющего активную роль в сегрегации хромосом. Таким образом, правильная сборка и поддержание различающихся центромерного и перицентромерного гетерохроматина являются критичными для завершения митоза или мейоза и, отсюда, для жизнеспособности клеток.

В дополнение к хорошо изученным центромерной и перицентромерной формам конститутивного гетерохроматина успешно исследуются механизмы эпигенетического контроля центромерной (и теломерной) "идентичности". Остроумными экспериментами удалось показать, что вместо нормальных центромер могут функционировать "неоцентромеры", демонстрируя тем самым, что идентичность центромер не диктуется нуклеотидными последовательностями ДНК. Вместо этого данный специализированный хромосомный домен маркируют эпигенетические особенности [hallmarks], в том числе паттерны специфичных для центромер модификаций и варианты гистонов.

Ссылки: