Закладки (генетические) - Википедия - Bookmarking (genetic)

Для использования в других целях см. Закладка (значения).

Закладки (также "закладки генов" или же "митотическая закладка«) относится к потенциальному механизму передачи программ экспрессии генов через деление клеток.

В течение митоз, транскрипция гена молчит и большинство факторы транскрипции удалены из хроматин.[1][2] Термин «закладка» сравнивает транскрипцию с чтением из книги. Пауза в транскрипции во время митоза - это как закрытие книги. «Молекулярные закладки» - это факторы, которые позволяют нормальному возобновлению транскрипции в новорожденных клетках после митоза (при повторном открытии книги).

Закладки соответствуют следующим критериям:

  • в какой-то момент до начала митоз, то промоутеры генов, существующих в транскрипция -компетентное состояние каким-то образом "помечено",
  • эта «отметка» сохраняется как во время, так и после митоз, и
  • маркировка передает память об экспрессии генов, предотвращая митотическое уплотнение ДНК в этом локусе или облегчая повторную сборку транскрипционных комплексов на промоутер, или оба.

Закладки как избирательное поддержание открытого состояния хроматина

Термин «закладка» изначально был придуман для описания отсутствия уплотнения некоторых промоторы генов в течение митоз.[3] Совсем недавно доступность генома во время интерфазы и митоза сравнивали напрямую в масштабе всего генома.[4] Хотя промоторы генов, как правило, лучше сохраняются, чем дистальные регуляторные элементы, существуют значительные вариации в отдельных участках.

Создание закладок по метилированию ДНК, посттрансляционной модификации гистонов и вариантам гистонов

Некоторые модели гистон модификации и присутствие некоторых вариантов гистонов в ДНК остаются неизменными во время митоза и могут действовать как закладки.[5][6][7] Шаблоны Метилирование ДНК обычно не меняются, а также могут использоваться в качестве закладок.

Создание закладок по факторам транскрипции

Известные факторы транскрипции, участвующие в митотической закладке, включают:

Рекомендации

  1. ^ Sarge, K. D .; Парк-Сардж О.К. (2005). «Закладки генов: держать страницы открытыми». Тенденции в биохимических науках. 30 (11): 605–10. Дои:10.1016 / j.tibs.2005.09.004. PMID  16188444.
  2. ^ Мартинес-Бальбас, М. А .; Дей, А; Rabindran, S.K .; Озато, К; Ву, К. (1995). «Вытеснение последовательностей специфичных факторов транскрипции из митотического хроматина». Клетка. 83 (1): 29–38. Дои:10.1016/0092-8674(95)90231-7. PMID  7553870.
  3. ^ Джон, S; Уоркман, Дж. Л. (1998). «Закладка генов для активации в конденсированных митотических хромосомах». BioEssays. 20 (4): 275–9. Дои:10.1002 / (SICI) 1521-1878 (199804) 20: 4 <275 :: AID-BIES1> 3.0.CO; 2-P. PMID  9619097.
  4. ^ Hsiung, C.C .; Morrissey, C. S .; Удугама, М; Frank, C.L .; Keller, C.A .; Baek, S; Giardine, B; Crawford, G.E .; Sung, M. H .; Hardison, R.C .; Блобель Г. А. (2015). «Доступность генома широко сохраняется и локально модулируется во время митоза». Геномные исследования. 25 (2): 213–25. Дои:10.1101 / гр.180646.114. ЧВК  4315295. PMID  25373146.
  5. ^ Ванга, Ф; Хиггинс, Дж. М. (2013). «Модификации гистонов и митоз: контрмарки, ориентиры и закладки». Тенденции в клеточной биологии. 23 (4): 175–84. Дои:10.1016 / j.tcb.2012.11.005. PMID  23246430.
  6. ^ Кускоути, А; Талианидис, я (2005). «Модификации гистонов, определяющие активные гены, сохраняются после транскрипционной и митотической инактивации». Журнал EMBO. 24 (2): 347–57. Дои:10.1038 / sj.emboj.7600516. ЧВК  545808. PMID  15616580.
  7. ^ Chow, C.M .; Георгиу, А; Szutorisz, H; Майя и Сильва, А; Помбо, А; Бараона, я; Dargelos, E; Канцонетта, C; Диллон, Н. (2005). «Вариант гистона H3.3 маркирует промоторы транскрипционно активных генов во время деления клеток млекопитающих». EMBO отчеты. 6 (4): 354–60. Дои:10.1038 / sj.embor.7400366. ЧВК  1299280. PMID  15776021.
  8. ^ Дей, А; Элленберг, Дж; Фарина, А; Coleman, A.E .; Маруяма, Т; Sciortino, S; Липпинкотт-Шварц, Дж; Озато, К. (2000). «Белок бромодомена, MCAP, связывается с митотическими хромосомами и влияет на переход G (2) -to-M». Молекулярная и клеточная биология. 20 (17): 6537–49. Дои:10.1128 / mcb.20.17.6537-6549.2000. ЧВК  86127. PMID  10938129.
  9. ^ Дей, А; Нишияма, А; Карпова, Т; Макнелли, Дж; Озато, К. (2009). «Brd4 маркирует избранные гены на митотическом хроматине и направляет постмитотическую транскрипцию». Молекулярная биология клетки. 20 (23): 4899–909. Дои:10.1091 / mbc.E09-05-0380. ЧВК  2785733. PMID  19812244.
  10. ^ Кадауке, S; Udugama, M. I .; Pawlicki, J.M .; Achtman, J.C .; Jain, D.P .; Cheng, Y; Hardison, R.C .; Блобель, Г. А. (2012). «Тканево-специфическая митотическая закладка гемопоэтического транскрипционного фактора GATA1». Клетка. 150 (4): 725–37. Дои:10.1016 / j.cell.2012.06.038. ЧВК  3425057. PMID  22901805.
  11. ^ Xing, H; Wilkerson, D.C .; Mayhew, C.N .; Люберт, Э. Дж .; Skaggs, H.S .; Goodson, M. L .; Hong, Y; Park-Sarge, O.K .; Сардж, К. Д. (2005). «Механизм закладки гена hsp70i». Наука. 307 (5708): 421–3. Bibcode:2005Наука ... 307..421X. Дои:10.1126 / science.1106478. PMID  15662014.
  12. ^ Христова, Р; Oelgeschläger, Т. (2002). «Ассоциация комплексов TFIID-промотор человека с замалчиваемым митотическим хроматином in vivo». Природа клеточной биологии. 4 (1): 79–82. Дои:10.1038 / ncb733. PMID  11744923.
  13. ^ Festuccia, N; Дюбуа, А; Vandormael-Pournin, S; Гальего Техеда, Э; Mouren, A; Бессоннар, S; Мюллер, Ф; Про, С; Коэн-Таннуджи, М; Наварро, П. (ноябрь 2016 г.). «Митотическое связывание Esrrb отмечает ключевые регуляторные регионы сети плюрипотентности» (PDF). Природа клеточной биологии. 18 (11): 1139–1148. Дои:10.1038 / ncb3418. PMID  27723719.