Мейотический сайленсинг неспаренной ДНК в мейозе у Neurospora
Необычный пример сайленсинга генов в ходе мейоза, который называют мейотическим сайленсингом, вызываемым неспаренной ДНК ( MSUD , meiotic silencing by unpaired DNA), был описан у Neurospora crassa (обзор см. Hynes and Todd, 2003 ). Этот процесс позволяет неспаренной копии данного гена сайленсировать и себя, и любые другие спаренные копии этого гена ( рис. 14.11 ). Этот процесс был выявлен с помощью характеристики гетерозиготных делеций в гене ascospore maturation 1 ( asm-1 ). Однако, чтобы инициировать сайленсинг, неспаренная последовательность должна быть достаточного размера и обладать гомологией с продуктом (иРНК) этого гена ( Lee et al., 2004 ). Такие последовательности, однако, не должны содержать соответствующий промоторный элемент для рассматриваемого гена. Сайленсинг ограничен геном, определяемым неспаренной последовательностью, и не распространяется на соседние, спаренные гены ( Kutil et al., 2003 ). Мутации в гене sad-1 , который кодирует белок, обладающий существенной гомологией с РНК-зависимыми РНК-полимеразами ( RdRP ), участвующими в путях RNAi , блокируют процесс MSUD ( Shiu and Metzenberg, 2002 ), что позволяет предположить, что "для MSUD необходимы синтез двунитевой РНК и, вероятно, амплификация РНК" ( Hynes and Todd, 2003 ). Хотя примеры MSUD наблюдались для генов, которые в норме экспрессируются в мейозе, MSUD не был выявлен для генов, экспрессирующихся только в вегетативных клетках, что является дополнительным доводом в пользу участия RNAi ( Hynes and Todd, 2003 ). Дальнейшая поддержка этой идеи вытекает из наблюдений, согласно которым для MSUD необходим белок, подобный Argonaute и Dicer ( Lee et al., 2003 ).
Предположили, что MSUD является кульминацией процесса, состоящего из двух частей: trans-узнавание [trans-sensing] и MSUD ( Pratt et al., 2004 ). Процесс "trans-узнавания", который оказывается зависимым от метилирования ДНК, позволяет данной нуклеотидной последовательности ДНК "чувствовать" идентичность или гомологию спаренных районов в контексте мейотической профазы. Коль скоро неспаренные районы оказываются идентифицированными таким образом, вступает в действие процесс MSUD, чтобы подавить экспрессию этих последовательностей.
РНК-зависимый механизм мейотического сайленсинга неспаренной ДНК был также хорошо документирован у С. elegans . ДНК, у которой в мейозе нет спаривающегося партнера, становится мишенью метилирования гистонов по НЗК9 ( Bean et al., 2004 ). Для этого механизма сайленсинга требуется РНК-зависимая РНК-полимераза ( EGO-1 ); однако ему не нужен Dicer ( Maine etal., 2005 ).
Смотрите также:
