Динамическая функция PRC2 в развитии
Как указывалось выше, коровые комплексы PRC1 и PRC2 ассоциируются с разными факторами, которые могут играть роль в рекрутировании комплексов PcG к тканеспецифичным локусам-мишеням или в модулировании их активности ( Otte and Kwaks, 2003 ). Разные этапы PcG-репрессии, показанные на рис. 11.5 , иллюстрируют стадиеспецифичные композиции комплексов PcG в эмбриогенезе Drosophila . До сих пор было трудно охарактеризовать различия в отношении разных тканей или клеточных типов у мух, поскольку для биохимической очистки обычно используются экстракты из целых эмбрионов. Однако исследования, выполненные на млекопитающих и растениях, ясно показывают, что комплексы PcG представлены по разному в различных конкретных тканях и что их состав изменяется в ходе клеточной дифференцировки ( Chanvivattana et al., 2004 ; Kuzmichev et al., 2005 ; Baroux et al., 2006 ). У млекопитающих уровни экспрессии генов PcG различаются в огромной степени от одной клеточной линии к другой. Комплексы PcG могут различаться даже между генами-мишенями в одной и той же клетке, что заставляет предположить высокодинамичное поведение на разных стадиях развития.
У Drosophila белки PcG поддерживают репрессированные состояния гомеотических генов , установившиеся в раннем эмбриогенезе, фиксируя тем самым "решения" по развитию. Коль скоро "молчащее" состояние мишени PcG зафиксировано, она будет оставаться в этом состоянии весь остаток жизни особи. У растений аналогичная ситуация может возникать с комплексом VRN : будучи однажды яровизирован, ген-мишень (гены-мишени) будет перманентно инактивированным и будет "переустановлен" только в следующем поколении. Однако другие растительные комплексы PRC2, по-видимому, более быстро реагируют на стимулы, связанные с развитием или исходящие из окружающей среды. Например, одной из функций комплекса FIS является репрессия клеточной пролиферации в отсутствие оплодотворения. После оплодотворения, однако, клеточная пролиферация быстро индуцируется, предположительно через дерепрессию генов-мишеней PcG. Это показывает, что PcG-репрессия является состоянием "по умолчанию", которое должно быть преодолено неким неизвестным механизмом, чтобы стал возможным нормальный ход развития. Инактивация комплексов PcG как часть нормального жизненного цикла растения может объяснить отсутствие белков PRC1 у растений ( рис. 11.4 ). PRC1 играет важную роль в перманентной, стабильной и длительной инактивации генов-мишеней. Такая перманентная инактивация была бы вредной для развития растения, где нередко PcG- репрессия снимается после соответствующих стимулов.
Смотрите также:
