Стабильность X-инактивации в соматических клетках
Множественные слои эпигенетических модификаций вносят свой вклад в сайленсинг неактивной Х-хромосомы (Xi), и в результате репрессированное состояние обычно очень стабильно. Иллюстрацию этого мы находим в ранних экспериментах, где прослеживали способность 5-азацитидина ( 5azaC ), ингибитора метилирования ДНК, вызывать реверсию сайленсинга Х-хромосомы в линиях клеток XX ( Mohandas et al., 1981 ). Наблюдали, что с низкой частотой происходит спорадическая реактивация отдельных генов. Однако анализ клеточных линий, в которых данный ген реактивировался, показал, что другие гены обычно оставались неактивными, как и вся хромосома, если судить о ней на цитогенетическом уровне. Аналогичные данные были получены с использованием TSA в качестве ингибитора деацетилаз гистонов I типа ( Csankovszki et al., 2001 ).
Спорадическая реактивация отдельных сцепленных с X генов наблюдалась также при старении у мышей. Еще резче это выражено у сумчатых, где Х-инактивация не столь стабильна и где в ходе онтогенеза происходит прогрессивная реактивация.
Что можно сказать о роли Xist-РНК ? Данные, полученные с использованием клеточных линий человека, продемонстрировали, что утрата района Х-хромосомы, включающей Xist, не приводит к сколько-нибудь заметной реактивации X ( Brown and Willard, 1994 ). Эти результаты удалось подтвердить на линиях мышиных фибробластов, используя условно-нокаутную аллель Xist ( Csankovszki et al., 1999 ). Здесь было показано, что утрата Xist приводит к делокализации вариантного гистона macroH2A с Xi. Более недавние исследования показали, что модификации гистонов, катализируемые комплексами PcG , триметилирование НЗ лизина 27 и убиквитинирование Н2A также утрачиваются в условно-нокаутных по Xist линиях фибробластов ( Plath et al., 2004 ). Была выявлена редкая спорадическая реактивация отдельных генов, которая была усилена воздействием 5azaC или TSA. Однако, опять-таки, не наблюдалось никакой явной реактивации всей хромосомы. Таким образом, удаление множественных эпигенетических меток сайленсинга еще не достаточно для реверсии сайленсинга всей хромосомы.
Избыточность механизмов сайленсинга Xi в соматических клетках часто называют системой "сдержек и противовесов" ["belts and braces"]. Предполагается, что индивидуальные уровни эпигенетического сайленсинга являются и самоподдерживающимися, и поддерживаемыми с помощью механизмов положительной обратной связи. Аналогичные механизмы положительной обратной связи наблюдали и в других эпигенетических системах; например, связь поддержания метилирования гистонов и метилирования ДНК в перицентрическом гетерохроматине (глава " Метилирование ДНК у млекопитающих ").
Смотрите также:
