Инсуляторы: взаимодействие между энхансером и промотором
Рассмотренная выше модель взаимодействия между энхансером и промотором может быть использована для объяснения механизма действия инсуляторов.
Сильный инсулятор состоит из большого количества сайтов связывания для одного белка, который либо сам имеет ВТВ-домен ( GAGA-фактор ), либо с ним связывается ВТВ-содержащий белок , как в случае пары Su(Нw) - Моd(mdg4) .
Белки с ВТВ-доменами , связавшиеся с двумя инсуляторными элементами, в дальнейшем могут взаимодействовать между собой, приводя к выпетливанию ДНК между ними. В зависимости от взаимного пространственного расположения энхансера, промотора и инсуляторов образование петли может оказывать различное влияние на транскрипцию ( рис. 6 ). В некоторых случаях конформация петли такова, что происходит стерическая изоляция энхансера от промотора ( рис. 6 ,а). Обычно это может происходить в тех случаях, когда два инсулятора расположены относительно недалеко друг от друга и от блокированных регуляторных элементов. При образовании петли между двумя инсуляторами происходит чисто стерическая изоляция энхансера и промотора.
В других случаях образование петли никак не сказывается на эффективности взаимодействия между энхансером и промотором ( рис. 6 ,б). Это может происходить при увеличении расстояния между взаимодействующими инсуляторами и между инсуляторами и блокированными энхансерами и промоторами. В результате при взаимодействии между инсуляторами образуется достаточно большая петля, которая не мешает разделенным регуляторным элементам взаимодействовать друг с другом.
Наконец, взаимодействие между инсуляторами при образовании петли может не только не мешать, но и способствует образованию правильных контактов между энхансером и промотором ( рис. 6 ,в). Этот эффект может наблюдаться, если два инсулятора находятся между энхансером и промотором. В результате взаимодействия между инсуляторами в этом случае энхансер и промотор оказываются в непосредственной близости.
Таким образом, инсуляторы могут выполнять функцию регуляторных элементов, которые поддерживают взаимодействие между энхансером и промотором на больших дистанциях ( рис. 6 ,г).
Данная модель может объяснить противоречивые данные о роли инсуляторов как границ регуляторных доменов гена Abd-B ( рис. 4 ,б). Взаимодействие между инсуляторами препятствует распространению гетерохроматина и одновременно способствует сближению удаленных регуляторных доменов с промотором гена Abd-B. Модель легко объясняет неспецифичное действие инсулятора на любой энхансер, зависимость силы инсулятора от количества сайтов связывания только одного белка, сохранение функциональной активности блокированного энхансера. Также модель объясняет, почему на кольцевой плазмиде для блокирования энхансера необходимы два инсулятора, которые должны быть расположены с обеих сторон от энхансера. Только в этом случае взаимодействие между белками инсуляторов приводит к выпетливанию ДНК и стерической изоляции энхансера от промотора.
В заключение следует отметить, что помимо 12 сайтов связывания белка Su(Нw) в составе МДГ4 и scs-инсулятора других сильных инсуляторов в геноме дрозофилы не найдено. Интересно также, что пока не показано значение блокирования взаимодействия между энхансером и промотором для регуляции экспрессии генов in vivo.
