Теломеры и сегрегация хромосом
Теломеры сами по себе не вызывают сегрегацию хромосом, разделение теломер при делении клетки создает особые проблемы для системы сегрегации [ Hawley, ea 1997 ]. Указание на роль цис-функции в разделении теломер получено для Tetrahymena. Изменение РНК-матрицы теломеразы в Tetrahymena с GGGGTT на GGGGTTTT может вызвать задержку разделения хромосом в анафазе в микронуклеусе [ Kirk, ea 1997 ]. Цитологический анализ выявил неудавшееся разделение теломер сестринских хроматид. Вытянутые хромосомы очень часто видны как одна непрерывная нить, проходящая по срединной зоне веретена. Авторы пришли к выводу, что теломеры сестринских хроматид в норме ассоциированы до метафазы и что дефектные теломеры предотвращают разделение теломер. Таким образом, специфический элемент теломерного повтора может требоваться в цис-положении для расхождения хроматид .
Как сестринские хроматиды удерживаются вместе до анафазы - неизвестно, но, возможно, в этот процесс вовлечены теломеры. Нормальные теломеротеломерные ассоциации, цитологически видимые у многих организмов, могут возникать путем взаимодействия одноцепочечых хвостов ДНК [ Henderson, ea 1995 ] или теломерных белков .
Возможны три варианта теломер-теломерных белковых ассоциаций [ Gilson, ea 1993 ].
Во-первых, димеры или полимеры теломеро-связывающих белков могут одновременно ассоциироваться с двумя или более теломерами.
Во-вторых, белки могут связывать теломеры косвенно, через третий элемент, например компонент ядерной оболочки. Найдено несколько потенциальных рецепторов, связывающих хроматин и специфически локализованных на внутренней ядерной мембране во время интерфазы [ Marshall, ea 1997 ]. Связывающиеся с ламинами белки LAP2 и LBR быстро ассоциируются с хромосомами и с перестраивающейся ядерной оболочкой в ходе анафазы и телофазы. LBR связывается с двумя человеческими гомологами гетерохроматинового белка НР1 D. melanogaster, обнаруженного и в теломерах.
В-третьих, белки теломеры могут способствовать ДНК-ДНК- взаимодействиям между теломерами. Олигонуклеотиды одноцепочечной G- богатой теломерной ДНК ресничатых инфузорий, позвоночных и дрожжей формируют альтернативные структуры ДНК in vitro в зависимости от неканонического спаривания гуанинов [ Sundquist, ea 1993 ]. Бета-субъединица теломерного белка Oxytricha и белок Raplp дрожжей способны сворачивать или стабилизировать теломерную ДНК в G-квартетных структурах, опосредующих теломеротеломерную ассоциацию in vitro [ Henderson, ea 1995 ]. Линейные плазмиды прявляют способность к теломер-теломерным взамодействиям in vitro подобно молекулам, выделенным из дрожжей, но только при наличии TG 1-3-хвоста на их концах. Велинджер с соавт. [ Wellinger, ea 1996 ] считает, что теломер-теломерные взаимодействия ведут к образованию дуплексов ДНК, поддерживаемых парами G:G, а не тройной спиралью или G-квартетом. Хвосты TG 1-3 и теломеротеломерные взаимодействия обнаружены in vivo в штаммах в отсутствие теломеразы, что предполагает независимое от теломеразы генерирование хвостов T 1-3 в поздней S-фазе путем деградации С 1-3А-цепи, регулируемое клеточным циклом. Образовавшиеся одноцепочечные хвосты являются потенциальными субстратами теломеразы и других теломеросвязывающих белков.
Смотрите также:
