ні основного принципу зигзагоподібної організації.
Динамічність 30-нм фібрили добре укладається в сучасні уявлення про активну роль хроматину в регуляції роботи генома.
Розташування нуклеосом на молекулі ДНК. Регулярне розташування нуклеосом, як правило, виникає в результаті наявності в певному районі генома того чи іншого бар'єру для поширення нуклеосом якої послідовності ДНК, на якій нуклеосома розташовується з набагато більшим перевагою, ніж на оточуючих послідовностях. Кращими для розташування нуклеосом є перманентно вигнуті послідовності ДНК, накручування яких на нуклеосоми є більш вигідним з енергетичної точки зору. З використанням методу селекції in vitro було підібрано кілька послідовностей ДНК, які є істотно більш кращими місцями насадження нуклеосом, ніж будь-яка з послідовностей ДНК, присутніх в геномі миші. Це означає, що найбільш сильні сайти посадки нуклеосом перешкоджають нормальному фукціонірованію геному і видаляються в процесі еволюції.
У геномної ДНК існують ділянки, вільні від нуклеосом. У переважній більшості випадків це ділянки зв'язування одного або декількох регуляторних білків, котрі дізнаються певні послідовності ДНК. Вільні від нуклеосом ділянки переважно атакуются ДНКаза I і деякими іншими нуклеазами при обробці ними пермеабілізірованних клітин або ізольованих ядер. У зв'язку з цим вони отримали назву ділянок гіперчутливості до ДНКаза I або гіперчутливих сайтів. Імовірність розщеплення в цих сайтах організованої в хроматин ДНК може перевершувати середньостатистичну в сотні і навіть тисячі разів.
Питання про вищих рівнях упаковки ДНК в ядрі залишається дискусійним. Деякі автори вважають, що 30-нм фібрила утворює малоупорядоченние конгломерати в результаті латерального взаємодії окремих фібрил. При цьому можуть форміроватся структури типу джгута з багатьох ниток. Інший точкою зору є уявлення про ієрархічної спіралі, згідно з яким 30-нм фібрила - соленоїд, і кожний наступний рівень представлений соленоидная укладанням фібрили попереднього рівня. Найбільш обгрунтованою є, однак, радіально-петлевая модель організації хромосоми в інтерфазі і метафазі. Відповідно до цієї моделі, 30-нм фібрила утворює гігантські петлі, закріплені на білковому каркасі хромосоми. Останній називають хромосомним остовом. У інтерфазних ядрі хромосомний остов складає частину ядерного матриксу. Ядерним матриксом називають скелетную структуру клітинного ядра, яка зберігає форму і деякі особливості морфології ядра після видалення з нього хроматину.
1.3 Комплекси ремоделювання хроматину
Статична організація геномної ДНК в нуклеосоми і далі в 30-нм фибриллу накладає суттєві обмеження на доступність ділянок впізнавання різних регуляторних білків. Крім того, в результаті намотування ДНК на нуклеосому сайти зв'язування ряду білків можуть виявитися орієнтованими таким чином, що узнающие їх білки не зможуть взаємодіяти один з одним. Нарешті, досить стабільні нуклеосомної частки повинні a priori істотно ускладнювати здійснення реплікації і транскрипції ДНК.
Проблеми, які нуклеосомна організація створює для здійснення різних функціональних процесів, долаються із залученням ферментів (ферментних комплексів) ремоделювання хроматину. Комплекси ремоделювання хроматину використовують для своєї роботи енергію АТФ. Різні комплекси ремоделювання хроматину можуть виконувати такі завдання: (1) переміщення нуклеосом уздовж молекули ДНК та розміщення нуклеосомної глобул на рівних відстанях один від одного; (2) часткова декомпактізаціі нуклеосом, сполучена зі зміною спектру контактів ДНК і гістонів; (3) переміщення нуклеосомної глобул з однієї молекули ДНК на іншу; (4) заміна канонічних гістонів на варіантні форми.
Переміщення нуклеосом факторами ремоделювання хроматину має ступінчастий характер. Більшість відомих комплексів ремоделювання хроматину затрачає одну молекулу АТФ для переміщення нуклеосомної глобули на 10 п. Н. (Рис.5)
Рис. 5. Ремоделірованіе хроматину
На малюнку схематично зображено процес ремоделювання. Спочатку комплекс ремоделювання зв'язується з ділянками ДНК а і в (А); зміна конформації комплексу призводить до згинання ДНК, відриву ділянки б і зв'язуванню ділянки а (Б), після чого комплекс ремоделювання від'єднується від ділянки в і повертається у вихідну конформацію, а хвиля деформації ДНК просувається по октамеру гістонів (В). У підсумку нуклеосома виявляється зміщена на ДНК на відстань а-б, при цьому ділянка г перемістився з нуклеосомної ДНК в лінкерних, а ділянка а, навпаки, зв'язався октамеру (Г).
2. Хроматин і регуляція транскрипції
У еукаріотичних клітинах матрицею для РНК-полімераз служить ДНК, що знаходиться у складі хроматину. Із за...
