Теперь о компенсации дозы генов и ее механизмах

У самцов дрозофилы, как и у самцов млекопитающих гены, локализованные в Х-хромосоме, представлены в одной дозе, а у самок – в двух.

Если бы транскрипция этих генов происходила с одинаковой интенсивностью, количество их продуктов (т. е. белков) у самок было бы вдвое большим, чем у самцов. Однако этого не происходит.

Существуют механизмы компенсации дозы генов. Теоретически возможны 2 варианта: транскрипция Х-хромосомных генов происходит вдвое интенсивнее у самцов, или же одна из Х-хромосом у самок полностью инактивирована. Природа использовала оба механизма.

У дрозофилы единственная Х-хромосома самца дополнительно активизируется до уровня транскрипции двух Х-хромосом самки, а у млекопитающих инактивируется одна из Х-хромосом.

Х-хромосома у самца дрозофилы имеет более рыхлую и деспирализованную структуру, чем каждая из Х-хромосом самки. В этом участвуют не менее 5 белков и 2 вида РНК. Один из этих белков – MSL-2 (о нем будет сказано ниже). Среди белков есть и ацетилтрансфераза, которая ацетилирует гистон Н4, в результате чего он приобретает способность не упаковывать ДНК в нуклеосому, а деспирализовать ее. Есть там и белок типа геликазы, расплетающий 2 цепи ДНК.

В разрыхлении Х-хромосомы самца участвуют также молекулы РНК нового класса, открытого в 1997 г. Это так называемые РН roX (RNA оn X-chromosome), которые синтезируются только у самцов.

Данные молекулы РНК вступают в комплекс с несколькими вышеупомянутыми белками, сотни комплексов связываются с Х-хромосомой в определенных участках, а затем перемещаются вдоль по Х-хромосоме; происходит ацетилирование гистонов Н4, разрыхление хроматина с последующей гиперактивацией транскрипции.

Ключевым геном для запуска всей системы дозовой компенсации у дрозофилы является уже известный Sex lethal ( Sxl ). У самок он включен, у самцов – выключен, поэтому в отсутствие продукта этого гена образуется белок MSL-2, который обязательно нужен для образования вышеупомянутых комплексов roX-белки.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: