Эпигенетическая регуляция наследования хроматина: перспективы
На эукариотические хромосомы некогда смотрели как на грузовики, полуприцепы, заполненные генами и приводимые в движение "моторами" в кинетохоре и с теломерами в роли "бамперов". Ранние работы на почкующихся дрожжах подкрепляли точку зрения, согласно которой свойства ключевых элементов этих "транспортных средств" прямо и непосредственно вытекали из нуклеотидных последовательностей их ДНК. Однако анализ таких структур, как центромеры высших организмов, привел нас к точке зрения, согласно которой элементы наследственности закодированы в большей степени как состояние хроматина, чем как просто нуклеотидная последовательность ДНК. Концепция факультативного гетерохроматина, разработанная, чтобы объяснить Х-инактивацию, или распространение "инертности", чтобы объяснить мозаичность, обусловленную эффектом положения, сделались составными частями нашего понимания дупликаций генома, репарации, а также митотического и мейотического наследования и активностей соответствующих хромосомных районов.
В некоторых отношениях удивительно, что такие существенные функции кодируются эпигенетически; "прошивка" в последовательностях ДНК кажется, на первый взгляд, более стабильным механизмом для обеспечения успешной хромосомной наследственности. Однако природа полна примерами функциональных "изменений состояния", связанных с дупликацией и расхождением хромосом, таких как неоцентромеры у млекопитающих и мух, мейотический драйв в различных системах и мириады явлений направленной утери хромосом . Многие элементы наследственности связаны с высоконестабильными повторяющимися ДНК, по причинам, которые в настоящее время неясны, и эволюция сопровождается крупно- и мелкомасштабными изменениями генома, такими как мутации и хромосомные перестройки. Возможно, удивительный объем пластичности в регуляции элементов наследственности существен для освоения изменений в нуклеотидных последовательностях ДНК и, может быть, необходим для протекания эволюции.
В той мере, в какой нам дозволено бросить беглый взгляд в будущее, мы можем догадываться, что обнаруженные до сих пор системы представляют лишь верхушку эпигенетического айсберга, что хромосомные функции связаны в большей степени с хроматином, чем просто с нуклеотидными последовательностями ДНК. Мы ожидаем появления на горизонте многих новых примеров этого.
Смотрите также:
