Сочинение на тему Исследование ремоделирования хроматина
- Опубликовано: 14.08.2020
- Предмет: Наука
- Темы: генетика, Генная инженерия
В эукариотических клетках белки Rad51 играют важную роль в гомологичной рекомбинации. Rad51 полимеризуется на одноцепочечной ДНК и двухцепочечной ДНК. Rad51 собирается в нитевидные структуры на ssDNA, тем самым катализируя гомологичную рекомбинацию, и механизм широко изучается, но в dsDNA он неясен. Сродство Rad51 похоже на ssDNA и dsDNA. Для исследования роли Rad51 в доступности хроматина для механизмов рекомбинации они использовали Saccharomyces cerevisiae Rad51 на ДНК и влияние нуклеосом на механизм полимеризации Rad51. Для изучения функции Saccharomyces cerevisiae Rad51 на разных хроматированных матрицах ДНК они использовали биохимические и микроскопические методы. Этот механизм ремоделирования предполагает, что Rad51 с Rad54 является способным ремоделером в рекомбинации и дает понимание возможной роли в рекомбинации. У бактерий рекомбиназа RecA действует аналогичным образом, что предполагает новую активность рекомбиназ по ремоделированию хроматина. При этом нуклеопротеиновые филаменты физически выталкивают нуклеосомы вдоль цепи.
Полимеризация Rad51 на линейных нуклеосомных матрицах
Сила активности ремоделирования была проверена с использованием более сильной нуклеосомной последовательности позиционирования 601. Позиционная последовательность 601 связывает октамер гистона в 150 раз сильнее, чем ген 5S рДНК. Прочность механизма ремоделирования, вызванного полимеризацией, оценивали при отношении насыщения ([Rad51] / [bp] = 1/3), при этом соотношении полимеризация Rad51 приводила к удалению нуклеосом. Когда отношение было снижено ([Rad51] / [bp] = 1/30), более 10% хроматинированного 601 было реконструировано. Это указывает на то, что уровень полимеризации Rad51 выше, даже в присутствии нуклеосомы. Около 60% -90% молекул были перемоделированы за пределы степени насыщения. Структуру Rad51-нитей анализировали при степени насыщения с использованием экспериментов ТЕМ с отрицательным окрашиванием, чтобы подтвердить выселение нуклеосомы. Измеренная средняя длина составляла 183 ± 25 нм, а значение шага 9,5 ± 0,5 нм, которое было приблизительно равно ранее согласованному с сообщенными значениями, это исключает нуклеосому, присутствующую внутри филамента. Был разработан анализ ремоделирования PAGE, основанный на дестабилизации нити Rad51 с помощью EDTA сразу после полимеризации Rad51 на подложке мононуклеосомы 601. Результаты анализа сравнивались с результатами эксперимента ТЕМ, и результаты анализа соответствовали результатам экспериментов ТЕМ.
Полимеризация Rad51 на кольцевых нуклеосомных матрицах
В круговых хроматинированных матрицах был проведен тест ремоделирования, чтобы определить, разрушает ли нить Rad51 нуклеосомы. На суперскрученной плазмиде FX174 (5386 п.н.) нуклеосомы были собраны. Когда Rad51 был добавлен к хроматизированной матрице, которая образует полимеры из сайтов нуклеации, и полимеры разделяются ограниченными кластерами нуклеосом. Обратный анализ ремоделирования проводили для определения количества и связывания нуклеосом, остающихся на плазмиде. В этом анализе Rad51 полностью удаляется путем инкубации с высокой концентрацией ЭДТА. После удаления Rad51 нуклеосомы остаются в изолированном массиве. Это указывает на то, что на начальном этапе ремоделирования нуклеосомы скользят по ДНК. На следующем этапе скольжение нуклеосом индуцировали инкубацией в течение 20 минут при 40 ° C. Это приводит к перераспределению нуклеосом вдоль матрицы. Из этого анализа 31 ± 4 нуклеосомы, изначально присутствовавшие на плазмидах, после стадии ремоделирования было 23 ± 3 нуклеосомы на плазмиде, а оставшиеся были выброшены. Этот анализ анализа подтвердил, что ремоделирующий эффект полимеризации Rad51 и его уникальный способ сдвига целых массивов нуклеосом вдоль матрицы.
Ремоделирование механизма
Ремоделирование хроматина зависит от процесса полимеризации, а процесс ремоделирования отличается от других процессов ремоделирования. При этом целые массивы нуклеосом физически проталкиваются вдоль ДНК и дестабилизируют их. Полимеризация, мощный механизм развития белка, который облегчает события ремоделирования. При ремоделировании хроматина первым показанным белком была рекомбиназа Rad51 посредством процесса динамической полимеризации на основе АТФ. Этот процесс ремоделирования является сильным среди известного процесса ремоделирования. Концентрация Rad51, используемая в анализах обмена нитей, использовалась в этом исследовании. Из анализа, нуклеосомы могут быть вытеснены посредством полимеризации Rad51 и кооперативного связывания. Полимеризация Rad51 на коротком сегменте ДНК ds достаточна, чтобы вызвать воздействие на нуклеосомы. Rad51 может быть молекулярным двигателем, как это предлагается для RecA у бактерий. Для полимеризации Rad51 требуется АТФ, но для «одного короткого» ремоделирования АТФ гидролиз не требуется. Для увеличения оборота дестабилизации Rad51 на дцДНК требуется активность АТФазы на Rad51 и Rad54. Rad51 формирует петлю с хроматинированной ДНК-матрицей более эффективно в присутствии Rad54, чем естественная ДНК-матрица. Эукариотические факторы, такие как Rad51 и Rad54, могут эволюционировать вместе, чтобы справиться с несколькими этапами рекомбинации хроматид in vivo.
При полимеризации Rad51 все нуклеосомные массивы перемещаются в прогрессирующую нить, а движение осуществляется рекомбиназными белками. В этом механизме Rad51 дестабилизирует нуклеосому на значительную длину ДНК. Так что это мощный механизм ремоделирования хроматина. Эти важные особенности открывают новые возможности для понимания рекомбинации ДНК и раскрывают новые типы АТФ-зависимой динамики хроматина.
Использование редактирования и изменения генома для разработки и конструирования атрибутов будущих детей было поддержано и одобрено Советом по биоэтике Наффилда; В докладе говорится, что морально
РНК-интерференция (RNAi) – один из самых захватывающих и революционных новых подходов к терапии, который привлек значительное внимание в течение последних нескольких десятилетий. Было обнаружено, что
В современном мире влияние, которое наука может оказать на жизнь, как мы знаем, остается очень важным. Много исследований проводится в отношении риска вирусных инфекций среди