Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

226 Экспрессия генетического материала

ваны. 5'-Концевые области этих генов проявляют значительное структурное сходство. Обобщенная последовательность, характерная для генов этого типа, представлена в табл. 16.3. При введении одного из клонированных генов теплового шока hsp 70, содержащего неповрежденную 5'-концевую последовательность, в культуру клеток млекопитающих наблюдалась транскрипция этого гена в ответ на тепловой шок. Делеция этой последовательности предотвращает транскрипцию клонированной ДНК в ответ на тепловой шок. Более того, если с помощью рекомбинации in vitro эту последовательность вместе со всей остальной 5'-фланкирующей областью ДНК hsp 70 присоединить к гену tk вируса герпеса, то в ответ на тепловой шок наблюдается транскрипция гена tic.

Взаимосвязь 5'-фланкирующих последовательностей, необходимых для индукции, и гиперчувствительных участков еще окончательно не установлена. Последовательность, необходимая для транскрипции гена hsp 70 в ответ на тепловой шок, расположена внутри гиперчувствительного участка перед геном. В то же время гены теплового шока Drosophila содержат гиперчувствительные участки и в отсутствие теплового шока. Таким образом, в этом случае образование открытой структуры хроматина может быть необходимым условием, но в то же время оно, вероятно, не является фактором, непосредственно активирующим транскрипцию.

Эти примеры, так же как и те, что были рассмотрены ранее, указывают на то, что 5'-фланкирующие последовательности в ряде транскрипционных единиц, вероятно, взаимодействуют с позитивными регуляторными элементами (по всей видимости, белковой природы). Если бы на эти последовательности действовали также отрицательные регуляторные элементы (репрессоры), то можно было бы ожидать, что по крайней мере некоторые мутации, вызывающие делеции или иные изменения в этих последовательностях, приводили бы к конститутивной транскрипции, что противоречит имеющимся фактам. Это, однако, не означает, что в эукариотических клетках вовсе не существует репрессоров. Данные, указывающие на участие репрессоров в регуляции экспрессии у эукариот, будут представлены в этой главе и гл. 17.

Метилирование днк

Единственное модифицированное основание, обычно входящее в состав эукариотических ДНК,-это 5-метилцитозин (m⁵С). В ДНК из разных типов эукариотических клеток метилированы от 2 до 7% остатков цитидина. (Единственное исключение - это ДНК Drosophila и некоторых других насекомых, которые практически не содержат m⁵С.) Почти всегда m⁵C встречается в составе динуклеотида CpG; частота метилирования С в паре CpG для различных организмов и типов тканей варьирует в пределах 20-80% (см. Дополнение 16.2). Этот динуклеотид представляет собой «минипалиндром», в связи с этим метилирование в одной цепи всегда сопровождается метилированием соответствующего остатка С в комплементарной цепи.

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

16. Регуляция экспрессии генов у эукариот 227

Дополнение 16.2. Анализ метилирования ДНК
В изучении состояния метилирования эукариотических ДНК важную роль сыграло обнаружение двух рестриктаз HpaII и MspI, узнающих одну и ту же тетрануклеотидную последовательность CCGG, однако по-разному реагирующих на состояние метилирования внутреннего остатка С. Метилирование этого остатка за-	щищает последовательность от расщепления HpaII, но не MspI, благодаря чему удается легко тестировать метилирование определенной части динуклеотидных сайтов CpG, входящих в состав узнаваемых этими рестриктазами четверок - CCGG. Так, абсолютно неметилированная ДНК характеризуется одним и тем же

Рис. 16.14. Обнаружение метилированных последовательностей CCGG в ß-глобиновом гене кролика. При расщеплении EcoRI образуется протяженный фрагмент, содержащий большую часть ß-глобинового гена, включая оба интрона (показаны белым) и 5'-фланкирующую последовательность. Этот фрагмент после электрофореза и переноса по Саузерну регистрируется по гибридизации с радиоактивным зондом (слева). Расщепление этого фрагмента рестриктазой MspI происходит независимо от степени метилирования содержащихся в нем последовательностей CCGG (середина). Характер расщепления этого же фрагмента рестриктазой Hpaïl позволяет выявить уровень тканеспецифичного метили-

рования CCGG-последовательностей (справа). Данный фрагмент в составе ДНК спермы полностью метилирован, о чем говорит его абсолютная нечувствительность к действию HpaII. В то же время этот фрагмент, содержащийся в ДНК, полученной из культуры кроличьих клеток, неметилирован и в одинаковой степени подвержен расщеплению MspI и HpaII. При изучении ДНК из клеток мозга и печени обнаруживается профиль расщепления, представляющий собой смесь тех, что изображены на рисунке слева и в середине. Таким образом в этих клетках имеет место неполное метилирование соответствующих последовательностей. (По Razin Α., Riggs A.D., 1980. Science, 210, 604.)