ДНК расщепляется на начальных стадиях апоптоза по основаниям петель
Было показано, что на начальных стадиях апоптоза ДНК расщепляется до длинных фрагментов размером от пятидесяти тысяч до нескольких сотен тысяч нуклеотидных пар [ Filipski ea 1990 , Brown ea 1993 , Oberhammer ea 1993 , Cain ea 1994 , Sun ea 1994 , Zhivotovsky ea 1994 , Walker ea 1993 ]. Впервые крупномасштабная фрагментация ДНК на начальных стадиях апоптоза была выявлена Филипским и соавт. [ Filipski ea 1990 ]. Используя электрофорез в пульсирующем поле для анализа молекулярно-весового распределения фрагментов ДНК, эти авторы показали, что на начальных стадиях апоптоза геномная ДНК расщепляется до больших фрагментов с размерами около 50 т.п.н. и около 300 т.п.н. Границы этих размерных групп были, однако, достаточно размытыми. Особенно это касалось фрагментов длиной 300 т.п.н. Правильнее было бы сказать, что распределение выщепляемых фрагментов по размеру было достаточно широким с локальными максимумами в области 50 т.п.н. и около 300 т.п.н. В последующих работах результаты Филипского и соавт. получили многократное подтверждение. Уже в первой работе, посвященной крупномасштабной фрагментации ДНК при апоптозе, было высказано предположение о том, что характер этой фрагментации отражает способ упаковки ДНК в ядре эукариотической клетки [ Filipski ea 1990 ]. С этим предположением согласились и другие исследователи [ Brown ea 1993 , Oberhammer ea 1993 , Cain ea 1994 , Sun ea 1994 , Zhivotovsky ea 1994 , Walker ea 1993 ], хотя ни в одной из упомянутых работ предположение о том, что характер крупномасштабной фрагментации ДНК при апоптозе предопределен пространственной организацией ДНК в ядре, не было подтверждено прямыми экспериментальными данными. Это и невозможно было сделать в силу отсутствия надежного способа картирования границ петель.
Такая возможность появилась после разработки метода вырезания петель ДНК топоизомеразой II ядерного матрикса . В специально проведенных опытах мы показали, что картина расщепления рибосомных генов на начальных стадиях апоптоза идентична картине, наблюдаемой при специфическом внесении разрывов в пограничные участки топологических петель ДНК (при разрезании ДНК по основаниям топологических петель эндогенной топсизомеразой II) [ Lagarkova ea 1995 ]. Аналогичные наблюдения были сделаны и в том случае, когда объектом исследования являлся эухроматиновый домен, включающий ген c-MYC [ Lagarkova ea 1995 ]. Таким образом, действительно можно утверждать, что крупномасштабная фрагментация ДНК на начальных стадиях апоптоза происходит посредством вырезания хромосомных петель ДНК и их олигомеров. Это наблюдение может быть объяснено двумя способами.
