Метилированная ДНК

Развитие многоклеточных эукариотических организмов основано на способности клеток передавать в ряду поколений активное или, наоборот, репрессированное состояние гена. Наследование состояния гена приводит в конечном итоге к образованию дифференцированной ткани, состоящей из клеток, в которых лишь небольшая часть генов активирована на фоне репрессии основной части генома. Исследование молекулярных механизмов, обеспечивающих наследование активного или неактивного состояния гена в ряду клеточных поколений, представляется чрезвычайно важным. По-видимому, в основе этих механизмов лежат не только программированные взаимодействия белков и ДНК, обеспечивающие наследуемую локальную организацию хроматина, но и процессы метилирования ДНК. Метилирование можно расс.матривать как особый механизм контроля транскрипции, существующий наряду с механизмами, основанными на взаимодействиях между цис-действую-щими регуляторными элементами и факторами транскрипции. [c.218]

У эукариотических клеток, по-видимому, отсутствует аналог бактериальной системы рестрикции-модификации. Хотя у эукариот имеется метилированная ДНК и по крайней мере у некоторых — сайт-специфические эндонуклеазы (см. гл. IV). они не образуют единую защитную систему. Таким образом, защита эукариотических клеток от вирусов основана на совершенно других механиз.мах. [c.133]

Бактерии часто переваривают и разрушают ДНК вторгшихся в них вирусов или ДНК, попавшую в клетку при спаривании с бактерией несовместимого штамма. В результате исследований этого интересного явления, получившего название рестрикция, было обнаружено, что ДНК вирусов, способных к репликации лишь в определенных клетках-хозяевах, в специфических местах каким-то образом маркирована. Причем во многих случаях метками являются метильные группы. Оказалось, что соответствующим образом метилированная ДНК не расщепляется бактерией, тогда как неметилированная ДНК расщепляется высокоспецифичной эндонуклеазой именно в тех местах, в которых обычно происходит метилирование. У каждого вида бактерий (а часто даже и у отдельных штаммов в пределах данного вида) имеются свои собственные рестриктирующие ферменты. Рестриктирующие ферменты обладают очень высокой степенью специфичности и часто разрезают ДНК всего лишь в нескольких точках (или рядом с ними), для которых характерна уникальная последовательность оснований. В настоящее время удалось выделить около 45 таких ферментов с разной специфичностью. [c.279]

МЕТИЛИРОВАНИЕ ДНК И ГОРЯЧИЕ ТОЧКИ МУТАГЕНЕЗА [c.83]

Индуцируемая репарация 78 -5. Репарация неспаренных нуклеотидов 81 6. Метилирование ДНК и горячие точки мутагенеза 83 Литература 84 [c.350]

Разрезание ДНК на фрагменты Любая нативная ДНК может быть "измельчена" с помощью ферментов эндонуклеаз, среди которых особое место занимает рестриктазы (рестрикционные эндонуклеазы) Биологическая роль их, например, в клетках прокариот заключается в гидролизе чужеродной ДНК, проникающей в клетки извне Собственная хромосомная ДНК при этом остается незатронутой рестриктазами, что обусловлено наличием ферментов, называемых моди-фикационными мети-лазами, узнающими одинаковые с рестриктазами сайты Названные метилазы катализируют реакции метилирования А или Ц в немногих специфических сайтах в хромосомах, в результате чего метилированная ДНК оказывается нечувствительной к атаке рестриктазами Переносчиком метильных групп выступает S-адено-зил-Ь-метионин (SAM) [c.188]

Факторы, влияющие на метилирование ДНК, могут вызывать радикальные изменения в диффереицировке [6] [c.136]

Реакции метилирования ДНК — обязательный этап их биосинтеза. Ими завершается созревание и индивидуализация молекул. [c.52]

Как же тогда объяснить тотипотентность ядер дифференцированных клеток Имеются многочисленные данные о том, что в цитоплазме яйцеклетки содержатся факторы, выключающие транскрипцию специализированных генов. Создается впечатление, что какой-то механизм переводит стрелки часов развития, заставляя клетки дифференцироваться. Вполне вероятно, что до тех пор, пока не происходит заметной потери ДНК из генома, модифицированная ДНК ферментативно превращается в исходную немодифицированную форму. Если рассматривать метилированную ДНК, то весьма существенно, что в случае отсутствия в цитоплазме яйцеклетки ферментов Е1 и Е2 (рис. 16-16) дальнейшего метилирования в ходе дробления не произойдет. На стадии гаструлы, когда, видимо, Начинают включаться часы развития, в ДНК большинства клеток метилированные оснований далжвы-Лтсутстврвать. [c.362]

В ДНК эукариот около 5 % от общего содержания цитозина составляет 5-метилцитозин. Степень метилирования ДНК меняется в процессе развития, а также зависит от возраста организма и гормо- [c.218]

Роль локального метилирования ДНК как фактора, контролирующего активность генов, подтверждается прежде всего реактивацией некоторых неактивных генов после частичного деметилирования. Метилирование можно ингибировать, добавляя к культурам клеток 5-азацитидин, подавляющий активность метилаз. В присутствии 5-азацитидина удается наблюдать резкое возрастание уровня экспрессии генов — в 10 —10 раз. если, например, судить об этом по увеличению активности фермента. В таком случае эффект 5-азацитидина по силе своего действия сопоставим с э(Й)ектом мутационного события. Добавление 5-азацитидина иногда вызывает процессы дифференцировки, например образование мышечной ткани в культуре миобластов. [c.219]

Ванюшин Б. Ф. Метилирование ДНК у эукариот — новый механизм регуляции экспрессии генов и клеточной дифференцировки//Усп. биол. химии. 1983. Т, 24. С, 170—193. [c.221]

Еще один возможный механиз.м сохранения информации об активности генов в ходе клеточного деления — это метилирование ДНК- У прокариот метилаза узнает полуметилированный по одной цепи ДНК сайт после репликации и восстанавливает общую картину метилирования. Возможно, сходные механизмы действуют у эукариот. Ряд данных указывают на то, что ингибиторы метилирования ДНК активируют многие гены после одного или нескольких раундов репликации. В растительных клетках метилирование регуляторных участков некоторых генов приводит к их полному выключению на протяжении многих поколений. Это явление трудно отличить от истинной мутации. [c.258]

Метилирование позволяет отличить старую цепь ДНК от новой . В течение нескольких минут,после репликации, пока ие подействовала метилаза, новосинтезированная ДНК не метилирована, т. е. отличается от матричной цепи) / — полностью метилированная ДНК // — полуметилированная ДНК ill — полностью метилированная ДНК [c.82]

В последние годы отчетливо показано, что обучение животного новым навыкам отражается на химизме мозговых клеток (нейронов) меняются количество урвдина в цитоплазматической РНК, степень метилирования ДНК и фосфорилирования ядерных белков. Применение стимуляторов и веществ—предшественников РНК облегчает обучение, а введение блока- [c.641]

Метилирование (Methylation) Присоединение к макромолекуле метильной группы. Например, при метилировании ДНК происходит присоединение такой группы к специфическим остаткам цитозина, а иногда аденина. [c.553]

В частности, ряд проведенных недавно экспериментов с клеточными культурами показывает, что метаплазию могут вызывать вещества, препятствующие метилированию ДНК. Эти данные подкрепляют мысль о роли метилирования ДНК в поддержании стабильного (активного или репрессированного) состояния определенных генов (предполагаемый механизм обсуждается в разд 8.5.6). Для простой проверки этой гипотезы нужно в эксперименте изменить состояние метилирования ДНК и затем искать какие-либо изменения в диффереицировке клеток. Клетки выращивают в течение одного или нескольких митотических циклов в присутствии 5-азацитидина-синтетического аналога цитидина, который включается в ДНК вместо некоторых цитиди-новых остатков. 5-азацитидин не только не способен метилироваться сам, но и действует как мощный ингибитор метилирующего фермента. Это нарушает цепочку событий, в результате которых специфическая картина метилирова- [c.136]

Ферменты, с которыми в наибольшей степени связана новая революция в генетике — это рестриктазы. Как и дл ревертазы, этим ферментам не было места в логически завершенном здании молекулярной биологии конца 60-х годов. Где-то на самых задворках, правда, маячил неясный вопрос о роли метилирования ДНК. Но ведь никто не говорил, что все отделочные работы в здании закончены и мусор убран — просто почти не было охотников заниматься кропотливой, но неблагодарной работой по выяснению малосущественных деталей. Да и кто будет субсидировать такую скучищу Ведь, чтобы получить возможность заниматься какой-то научной разработкой, обычно нужно наперед указать, что и когда вы откроете. Говорят, что открывшего ревертазу (и получившего за это Нобелевскую премию) американца Г. Темина собирались уволить перед самым завершением его многолетних поисков фермента. Еле упросил чуть-чуть повременить. А если бы работа еще затянулась [c.55]

Источником метильиых радикалов в реакциях метилирования ДНК служит метионин, хотя реакция проходит [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология