Экспрессия чужеродных генов в трансгенных животных: структура хроматина
Наблюдения, выявившие функции SAR/MAR-элементов сделанные на клетках, далее были развиты на трансгенных мышах: SAR элементы по границам генной конструкции придавали ей высокую степень автономии вне зависмости от эффекта положения. К подобным же результатам приводили опыты на дрозофиле с хит-шоковыми генами и их граничными элементами. Здесь в качестве репортера использовали ген white, который контролирует пигмент в глазах дрозофилы. Уровень экспрессии white определяет цвет глаз от бледно-желтого до ярко-красного. Трансформация дрозофил конструкциями, содержащими white ген осуществляли с помощью Р-элемента. При этом ген- репортер оказывался в разных положениях генома мухи, и его экспрессия сильно зависела от эффекта положения. Но эта зависимость исчезала, если по краям конструкций помещали "специальные хроматиновые структуры" ( specialized chromatin structure ", SCS ) хитшоковых генов hsp70. Наблюдалась изоляция вводимой конструкции от пагубного воздействия окружения, возможно, за счет влияния на конденсацию хроматина в ограниченной ими области.
Эти данные дополнялись результатами опытов, в которых конструкция, содержащая просто промотор, без энхансера, сплавленный с lacZ геном, внедрялась случайным образом в геном дрозофилы. Ясно, что для полноценной экспрессии этой конструкции требовался энхансер. Те конструкции, которые волей случая оказывались в геноме рядом с энхансером, активировались им для экспрессии. Таким образом энхансеры как бы вылавливались этой конструкцией. Она показывала - здесь энхансер. Эти опыты так и названы " enhancer-trap ", ловушка энхансеров. Они продемонстрировали всеядность энхансеров, т.е. что энхансер готов работают с любым геном.
И, сопоставляя эту всеядность с эффектом положения, мы вынуждены выдвигать гипотезы о существовании граничныхх элементов, которые топологически изолируют энхансер, ограничивая его действие только теми промоторами, которые он должен активировать или инактивировать.
На основании подобных опытов появилось представление об инсуляторах , т.е., в переводе на русский, изоляторах, элементов, которые с одной стороны способны поддерживать активность энхансеров, изолируя их от эффектов положения, а с другой стороны, могут вести себя как функциональные барьеры, когда их внедряют между энхансером и тестируемым геном.
Домен, ограниченный SАR-элементами или SCS элементами, представляет собой способную к регуляции единицу упаковки хроматина, в которую "вмонтированы" активные гены вместе со своими регуляторными элементами.
Для того чтобы подчеркнуть недостаточность энхансера и промотора для полностью корректного регулирования экспрессии было введено понятие локус контролирующей области ( locus control region , LCR ) [ Dillon ea 1993 ] Еще ее называют доминантной контролирующей областью .
