Volpe T.A., Kidner C., Hall I.M., Teng G., Grewal S.L, and Mar-tienssen R.A., 2002. Regulation of heterochromatic silencing and histone H3 lysine-9 methylation by RNAi. Science 297: 1833-1837.
Wang H., Wang L., Erdjument-Bromage H., Vidal M., Tempst P., Jones R.S., and Zhang Y., 2004. Role ofhistone H2Aubiquitination in Polycomb silencing. Nature 431: 873-878.
Wang H., Huang Z.Q., Xia L., Feng Q., Erdjument-Bromage H., Strahl B.D., Briggs S.D., Allis C.D., Wfong J., Tempst P., and Zhang Y., 2001. Methylation ofhistone H4 at arginine 3 facilitating transcriptional activation by nuclear hormone receptor. Science 293: 853-857.
Wang Y., Wysocka J., Sayegh J., Lee Y.H., Perlin J.R., Leonelli L., Sonbuchner L.S., McDonald C.H., Cook R.G., Dou Y., et al., 2004. Human PAD4 regulates histone arginine methylation levels via demethylimination. Science 306: 279-283.
Whetstine J.R., Noffice A., Lan F., Huarte M., Smolikov S., Chen Z., Spooner E., Li E., Zhang G., Colaiacovo M., and Shi Y., 2006. Reversal of histone lysine trimethylation by the JMJD2 family ofhistone demethylases. Cell 125: 467-481.
Wood A., Krogan N.J., Dover J., Schneider J., Heidt J., Boateng M.A., Dean K., Golshani A., Zhang Y., Greenblatt J.F., et al., 2003. Brel, an E3 ubiquitin ligase required for recruitment and substrate selection of Rad6 at a promoter. Mol Cell 11: 267-274.
Workman J.L. and Roeder R.G. 1987. Binding of transcription factor TFIID to the major late promoter during in vitro nucleosome assembly potentiates subsequent initiation by RNA polymerase II. Cell 51: 613-622.
Wysocka J., Allis C.D., and Coonrod S., 2006a. Histone arginine methylation and its dynamic regulation. Front. Biosci. 11: 344-355.
Yamane K., Toumazou C., Tsukada Y., Erdjument-Bromage H., Tempst P., Wong J., and Zhang Y., 2006. JHDM2A, a JmjC-contaimng H3K9 demethylase, facilitates transcription activation by androgen receptor. Cell 125: 483-495.
Yang X.J. and Seto E., 2003. Collaborative spirit ofhistone deacety-lases in regulating chromatin structure and gene expression. Curr. Opin. Genet. Dev. 13: 143-153.
Zhang H., Roberts D.N., and Cairns B.R., 2005. Genome-wide dynamics of Htz1, a histone H2A variant that poises repressed/ basal promoters for activation through histone loss. Cell 123: 219-231.
Zhang Y. and Reinberg D., 2001. Transcription regulation by histone methylation: Interplay between different covalent modifications of the core histone tails. Genes Dev. 15: 2343-2360.
Zhu B., Zheng Y., Pham A.D., Mandal S.S., Erdjument-Bromage H., Tempst P., and Reinberg D., 2005. Monoubiquitination of human histone H2B: The factors involved and their roles in HOX gene regulation. Mol. Cell, 20: 601-611.
Глава 11. Транскрипционный сайленсинг, осуществляемый белками группы Polycomb
Ueli Grossniklaus1 и Renato Paro2
1Institute of Plant Biology and Zurich-Basel Plant Science Center, University of Zurich, CH-8008 Zurich, Swizerland
2ZMBH, University of Heidelberg, D-69120 Heidelberg, Germany
Общее резюме
Органы человека, животных и растений сконструированы из большого набора разных клеточных типов, каждый из которых выполняет специальную физиологическую или структурную функцию За очень немногими исключениями все типы клеток содержат одну и ту же генетическую информацию, закодированную в их ДНК. Таким образом, отличие данного клеточного типа от других достигается посредством специфических программ экспрессии генов. Однако линии клеток нуждаются в том, чтобы поддерживать эти программы экспрессии генов в ходе своего роста и клеточного деления. Это предполагает существование системы памяти, обеспечивающей надежную передачу от материнской клетки к дочерним, информации о том, какой ген должен быть активным, а какой репрессированным. Существование такой системы иллюстрируется тем фактом, что культивируемые ткани растений и животных обычно поддерживают свои дифференцированные признаки даже при росте в чужеродной среде. Можно привести в качестве примера, что растения плюща обыкновенного, регенерировавшие после тканевой культуры, продуцируют тип листьев, соответствующий фазе развития, в которой была взята исходная ткань (т.е. ювенильный или взрослый лист).
Основной вопрос, рассматриваемый в этой и последующих главах, касается молекулярной идентичности факторов, вносящих вклад в механизм (или механизмы), поддерживающий детерминированные состояния в ряду многих клеточных делений (процесс, называемый «клеточной памятью» или «транскрипционной памятью»). Генетический анализ у Drosophila позволил идентифицировать регуляторы, играющие критическую роль в поддержании судьбы индивидуальных сегментов тела и детерминируемые действием генов НОХ. У самцов Drosophila первый торакальный сегмент имеет ноги с половыми гребешками. Ноги на втором и третьем торакальном сегменте не имеют этих структур (см. левую часть рисунка на титульной странице). В 1940-е годы у Drosophila были идентифицированы мутанты (Polycomb и extra sex comb), у которых самцы имели половые гребни на всех ногах (см. правую часть рисунка на титульной странице). Они соответствуют гомеотическим трансформациям идентичностей второй и третьей пары ног в идентичность первой пары ног. Генетические и молекулярные исследования показали, что эти мутации сами по себе не влияют на продукты самих генов НОХ\ скорее, они влияют на способ, которым активность генов НОХ контролируется пространственно. На протяжении ряда лет было идентифицировано большое число таких регуляторных генов, которые можно было разбить на две антагонистические группы — Poly comb (PcG) и trithorax (trxG). В то время как белки PcG необходимы для поддержания сайленсированного состояния регуляторов развития, таких как гены НОХ, белки trxG обычно участвуют в поддержании активного состояния экспрессии генов. Таким образом, белки PcG и trxG образуют молекулярную основу клеточной памяти.