Модификация гистоновых белков.

Давайте для начала вспомним строение нуклеосомы, состоявщая из 4 по 2 гистоновых белков Н2А, Н2В, Н3, Н4 . В итоге в коре всего 8 белков. Посмотрите на рисунок.

И у такого шарика имеется свободная цепочка аминокислот, называемая гистоновым отростоком.На рисунке они представлены извитыми и длинными структурами. Зачем же я о них говорю? Дело в том, что гистоновый октамер теперь не является только лишь молекулярными катушками, на которые могла бы наматываться ДНК. Оказалось, что гистоновые белки претерпевают в клетках химическую модификацию, и эта модификация повышает экспрессию генов, если они находятся возле специфически измененных нуклеосом. Эта гистоновая модификация была названа ацетилированием. Ацетилирование представляет собой присоединение химической ацетил-группы(остатка уксусной кислоты СН3СО) к гистоновому отростку.

Если метилирование ДНК репрессирует гены, то ацетилирование гистонов активирует их. На сегодняшний день известно уже более 50 различных эпигенетических модификаций гистоновых белков. Все эти модификации меняют экспрессию генов, но не всегда одинаково. И в этом сложность и непредсказуемость, потому что все предсказать невозможно.

Модификация РНК

Оказалось, что не только ДНК является обладательницей регулирующих метильных модификаций; такие же модификации может нести и скопированная с ДНК матричная РНК, на которой и происходит синтез белка. Почти любая человеческая иРНК имеет от 3 до 6 метильных групп, прикреплённых к азотистому основанию аденозину. Точно так же иРНК модифицируется почти у всех млекопитающих и многих других животных. Принцип такой же, как при метилировании ДНК. По-видимому, степень модификации иРНК может определять энергетический баланс в организме и в каких-то случаях вести к ожирению. Кроме 3 видов РНК (тРНК ,рРНК, мРНК), сейчас стали известны другие виды РНК, такие как некодирующие РНК или нкРНК. Эти нкРНК встречаются по всему геному. Они продуцируются из интронов. Раньше считалось, что сплайсированные от интронов частички иРНК разрушаются клетками. Теперь же представляется более вероятным, что, по крайней мере, некоторые из них (если не большинство) в действительности обрабатываются клеткой и становятся полноправными функциональными нкРНК. нкРНКмогут как снижать, так и повышать экспрессию генов. Точный механизм, с помощью которого наши нкРНК способны влиять экспрессию генов, неизвестен. Существует также особый класс коротких (19-25 нуклеотидов) молекул РНК, не несущих какой-либо закодированной информации. Их называют микроРНК (миРНК). Они могут распознавать некоторые дефектные иРНК и связываться с частично комплементарными областями в молекуле целевой информационной РНК(дефктной) и трансляция становится невозможным, так как это уже не иРНК, а структура, похожая на ДНК.

Таким образом, одни участки нашего генома оказываются активными(проявляется экспрессивность), а вторые – молчащими.