Переключается ли метилирование ДНК структурой хроматина?
Вышеописанные сценарии (см. " Что защищает островки CpG от метилирования ДНК? ") предполагают, что метилирование CpG является состоянием генома "по умолчанию" и что островки CpG поэтому возникают посредством исключения глобальной метилирующей активности. Впоследствии был предложен несколько иной взгляд:
- 6) паттерны метилирования ДНК определяются состоянием модификации лежащего в основе хроматина. В этом случае метилирование ДНК или его отсутствие включалось бы более ранним решением определенным образом модифицировать гистоновые белки. У гриба Neurospora crassa и растения Arabidopsis thaliana получены серьезные данные в пользу этой идеи. Метилирование в этих системах не ограничено сайтами CpG и, как было показано, зависит от наличия метилирования гистона НЗ по лизину 9 (H3K9me) ( Tamaru and Selker, 2001 ; Jackson et al., 2002 ). У растений оказалось, что РНК-интерференция ( RNAi ) может служить "прицельным" механизмом для модификации хроматина, сайленсинга генов и метилирования ДНК (см. Aufsatz et al., 2002 и " RNAi и сборка гетерохроматина "). Хотя у млекопитающих, у которых метилирование CpG преобладает, эти отношения были установлены хуже, отсутствие двух метилтрансфераз, метилирующих лизины гистонов ( HKMTs ) и специфичных к остаткам НЗК9, как было показано, уменьшает метилирование CpG в повторяющихся последовательностях гетерохроматина ( Lehnertz et al., 2003 ). Кроме того, было показано, что уменьшение содержания белка EZH2 из группы Polycomb ( PcG ), НКМТ, специфичной к остаткам НЗК27, вызывает утрату метилирования CpG промоторов, являющихся мишенями для EZH2 ( Vire et al., 2006 ). Имеются также убедительные данные о том, что у млекопитающих антисмысловая транскрипция включает метилирование ДНК. Хиггс и сотрудники ( Tufarelli et al., 2003 ) показали, что проведение [driving] антисмыслового транскрипта через ген гамма- глобина в дифференцирующихся клетках мышиного эмбриона обеспечивает метилирование островков CpG. Механизм, лежащий в основе этого эффекта, остается неясным, но высказывались спекулятивные соображения, что здесь играет роль RNAi, подобно тому, что имеет место при некоторых событиях de novo метилирования у растений ( Zilberman et al., 2003 ). Сообщалось о de novo метилировании, включаемом RNAi, в культивируемых клетках млекопитающих ( Kawasaki and Taira, 2004 ), но современные данные заставляют считать, что этот феномен менее ясен, чем у растений или грибов.
Смотрите также:
