Реферати » Реферати з біології » Генний і хромосомний рівні контролю розвитку

Генний і хромосомний рівні контролю розвитку

al., 1996; Festenstein et al., 1996). Ці дані були отримані на трансгенних тварин і рослинах з використанням генів-репортерів бета-галактозидази E. coli або "зеленого" білка (GFP) під контролем конститутивних або тканеспецифических промоторів (Ramirez et al., 2001).

Мозаїчна експресія у трансгенних тварин безсумнівно має схожість з ефектом положення гена у дрозофіли, оскільки в основі обох феноменів лежить принцип "все або нічого". Цікаво, що формування тканинного мозаїцизму у трансгенних мишей має схожість з таким у химерних тварин, що передбачає подібні тимчасові закономірності (Morley et al., 2002). Також загальною властивістю є індукція стійкого сайленсінг трансгена в тих випадках, коли місце його інтеграції розташоване по сусідству з гетерохроматином (Dobie et al., 1996; Festestein et al., 1996), хоча є приклади мозаїчної експресії трансгенів, що знаходяться на віддаленій відстані від центромерного гетерохроматина (Ramirez et al., 2001). Це наштовхнуло на ідею, що мозаїчна експресія трансгенів може бути пов'язана з локальною гетерохроматізаціей, індукованої підвищеної їх копійность (Dorer, Henikoff, 1994; Garrick et al., 1998). Однак описані випадки, в яких мозаицизм спостерігався у тварин з одиничними копіями трансгени (Zhuma et al., 1999; Ramirez et al., 2001). Слід також зазначити, що мозаїчність в експресії трансгенів усувається присутністю в ньому LCR (Locus Control Region) (Kioussis, Festenstein, 1997; Ramirez et al., 2001).

Іншим важливим аспектом, на якому має сенс зупинитися у зв'язку із з'ясуванням ролі хромосомного контексту, є ектопічна експресія трансгенів, що знаходяться під контролем ткане-специфічних промоторів (Palmiter, Brinster, 1986). Спочатку передбачалося, що ектопічна експресія може виникати через те, що використовувані промотори не містять всіх регуляторних послідовностей, необхідних для правильної тканеспецифической експресії. Пізніше були отримані дані, в яких оцінена роль місця інтеграції трансгена в появі його ектопічної експресії. Наприклад, промотор ретінолсвязивающего білка, злитий з геном-репортером бета-Gal, забезпечував правильну експресію трансгена (в клітинах печінки) у 3 трансгенних тварин, тоді як у 4-го тваринного експресія не спостерігалася в печінці, але виявлялася в постімплантаціонних період в сомитах і ромбомерах заднього мозку ембріона (Tan, 1991). Більш того, у дорослих нащадків цього засновника експресія була виявлена ??в особових м'язах і неокортексі. Таким чином, фланкирующие послідовності в місці інтеграції трансгена у одного з тварин змінили як час експресії в онтогенезі, так і тканеспеціфічность (Tan, 1991). Інший приклад: серед трансгенних мишей, отриманих введенням конструкції, яка містить промотор гена кератину 18, злитого з геном-репортером бета-Gal, було виявлено тварина, у якого правильна експресія (у печінці) спостерігалася тільки у разі спадкування трансгена від матері і ектопічна (в мезодермі ембріона і сітківці ока) при спадкуванні від батька (Thorey et al., 1992). Важливо відзначити, що інтеграція цього трансгени сталася в місце, не пов'язане з ендогенним импринтингом (Thorey et al., 1992). До цього слід додати, що гени-репортери, що знаходяться по контролем "слабких" промоторів (наприклад, herpes simples virus), експресуються унікальним чином у трансгенних тварин незалежного походження (Allen et al., 1988). Це висновок справедливо як для часу активації у розвитку, так і тканинної специфічності експресії трансгенів у дорослих тварин. Таким чином, численні дані, отримані на трансгенних тварин, дозволяють зробити висновок, що часові та просторові параметри експресії трансгенів знаходяться під значним впливом хромосомного контексту. З цього випливає заманливу припущення, що потенційно хромосомні перебудови можуть модифікувати часові та просторові параметри експресії генів, залучених в ці перебудови. В даний час не викликає сумнівів важливість хромосомного рівня регуляції генів у розвитку. Враховуючи, що інтенсивність досліджень цього рівня регуляції стрімко наростає в останнє десятиліття, можна очікувати в найближчі роки нових відкриттів в одній з найбільш значних проблем сучасної біології - проблемі індивідуального розвитку.

Список літератури

1. Жімулев І.Ф. Гетерохроматин і ефект положення гена. Новосибірськ: Наука, 1993. С. 490.

2. Стегній В.М. Архітектоніка генома, системні мутації і еволюція. Новосибірськ: Изд-во Новосиб. ун-ту, 1993.

3. Adams MD, Celniker SE, Holt RA et al. The genome sequence of Drosophila melanogaster // Science. 2000. V. 287. P. 2185-2195.

4. Allen N.D., Cran D.G., Barton S.C. et al. Transgenes as probes for active chromosomal domains in mouse devel-opment // Nature. 1988. V. 333. P. 852-855.

5. Andrulis ED, Neiman AM, Zappulla DC, Sternglanz R. Perinuclear localization of chromatin facilitates transcrip-tional silencing // Nature. 1998. V. 394. P. 592-595.

6. Bonifer C. Developmental regulation of eukaryotic gene loci: which cis-regulatory information is required? // Trends Genet. 2000. V. 16. P. 310-315.

7. Boyle S., Gilchrist S., Bridger J.M. et al. The spatial organization of human chromosomes within the nuclei of normal and emerin-mutant cells // Hum. Mol. Genet. 2001. V. 10. P. 211-219.

8. Brown KE, Baxter J., Graf D. et al. Dynamic repositioning of genes in the nucleus of lymphocytes preparing for cell division // Mol. Cell. 1999. V. 3. P. 207-217.

9. Brown K.E., Guest S.S., Smale S.T. et al. Association of transcriptionally silent genes with Ikaros complexes at cen-tromeric heterochromatin // Cell. 1997. V. 91. P. 845-854.

10. Carroll S.B. Endless forms: the evolution of gene regulation and morphological diversity // Cell. 2000. V. 101. P. 577-580.

11. Chubb JR, Boyle S., Perry P., Bickmore WA Chromatin motion is constrained by association with nuclear com-partments in human cell // Curr. Biol. 2002. V. 12. P. 439-445.

12. Cobb BS, Morales-Alcelay S., Kleiger G. et al. Targeting of Ikaros to pericentromeric heterochromatin by direct DNA binding // Genes Dev. 2000. V. 14. P. 2146-2160.

13. Cockell M., Gasser S.M. Nuclear compartments and gene regulation // Curr. Opin. Genet. Develop. 1999. V. 9. P. 199-205.

14. Cremer M., von Hase J., Volm T. et al. Non-random radial higher-order chromatin arrangements in nuclei of diploid human cells // Chromosome Res. 2001. V. 9. P. 541-567.

15. Croft JA, Bridger JM, Boyle S. et al. Differences in the localization and morphology of chromosomes in the hu-man nucleus // J. Cell Biol. 1999. V. 45. P. 1119-1131.

16. Dillon N., Trimborn T., Strouboulis J. et al. The effect of distance on long-range chromatin interactions // Mol. Cell. 1998. V. 1. P. 1311-1339.

17. Dobie K.W., Lee M., Fantes J.A. et al. Variegated transgene expression in mouse mammary gland is determined by the transgene integration locus // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 6659-6664.

18. Dorer DR, Henikoff S. Expansions of transgene repeats cause heterochromatin formation and gene silencing in Drosophila // Cell. 1994. V. 77. P. 1-20.

19. Edelman P., Bornfleth H., Zink D. et al. Morphology and dynamics of chromosome territories in living cells // Bio-chem. Biophys. Acta. 2001. V. 1551. P. M29-M40.

20. Festenstein R., Tolaini M., Corbella P. et al. Locus control region function and heterochromatin-induced position effect variegation // Science. 1996. V. 271. P. 1123-1125.

21. Garrick D., Fiering S., Martin DIK, Whitelaw E. Repeat-induced gene silencing in mammals // Nature Genet. 1998. V. 18. P. 56-59.

22. Gasser S.M. Visualizing chromatin dynamics in interphase nuclei // Science. 2002. V. 296. P. 1412-1416.

23. Gilbert S.F. Developmental Biology, 3rd Ed. Sinauer Associates, Inc. Sunderland, Massachusetts. 1991. 562 p.

24. Grunstein M. Yeast heterochromatin: regulation of its assembly and inheritance by histones // Cell. 1998. V. 93. P. 325-328.

25. Gurdon J.B. Nuclear transplantation in eggs and oocytes // J. Cell Sci. (Suppl.). 1986. V. 4. P. 287-318.

26. Gurdon J.B. Genetic reprogramming following nuclear transplantation in Amphibia // Semin. Cell Dev. Biol. 1999. V. 10. P. 239-243.

27. Gurdon JB, Laskey RA, De Robertis EM, Partington GA Reprogramming of transplanted nuclei in amphibia // Int. Rev. Cytol. (Suppl.), 1979. V. 9. P. 161-178.

28. Guss KA, Nelson CE, Hudson A. et al. Control of a genetic regulatory network by a selector gene // Science. 2001. V. 292. P. 1164-1167.

29. International Human Genome Sequencing Consortium. Initial sequencing and analysis of the human genome // Na-ture. 2001. V. 49. P. 860-921.

30. Hogan B.L.M. Morphogenesis // Cell. 1999. V. 96. P. 225-233.

31. Jackson JD, Petrykowska H., Philipsen S. et al. Role of DNA sequences outside the cores of DNase hypersensitive sites (HSs) in functions of the *-globin locus control region // J. Biol. Chem. 1996. V. 271. P. 11871-11878.

32. Kikyo N, Wolffe A.P. Reprogramming nuclei: insights from cloning, nuclear transfer and heterokaryons // J. Cell Sci. 2000. V. 113. P. 11-20.

33. Kioussis D., Festenstein R. Locus control regions: overcoming heterochromatin-induced gene inactivation in mam-mals // Curr. Opin. Genet. Dev. 1997. V. 7. P. 614-619.

Сторінки: 1 2 3 4

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар