В некоторых отношениях удивительно, что такие существенные функции кодируются эпигенетически; «прошив ка» в последовательностях ДНК кажется, на первый взгляд, более стабильным механизмом для обеспечения успешной хромосомной наследственности. Однако природа полна примерами функциональных «изменений состояния», связанных с дупликацией и расхождением хромосом, таких как неоцентромеры у млекопитающих и мух, мейотический драйв в различных системах и мириады явлений направленной утери хромосом. Многие элементы наследственности связаны с высоконестабильными повторяющимися ДНК, по причинам, которые в настоящее время неясны, и эволюция сопровождается крупно- и мелкомасштабными изменениями генома, такими как мутации и хромосомные перестройки. Возможно, удивительный объем пластичности в регуляции элементов наследственности существен для освоения изменений в нуклеотидных последовательностях ДНК и, может быть, необходим для протекания эволюции.
В той мере, в какой нам дозволено бросить беглый взгляд в будущее, мы можем догадываться, что обнаруженные до сих пор системы представляют лишь верхушку эпигенетического айсберга, что хромосомные функции связаны в большей степени с хроматином, чем просто с нуклеотидными последовательностями ДНК. Мы ожидаем появления на горизонте многих новых примеров этого.
Литература
Altheim B.A. and Schultz M.C., 1999. Histone modification governs the cell cycle regulation of a replication-independent chromatin assembly pathway in Saccharomyces cerevisiae. Proc. Natl. Acad. Sci. 96: 1345-1350.
Amor D.J., Kalitsis P., Sumer H., and Choo K.H., 2004a. Building the centromere: From foundation proteins to 3D organization. Trends Cell Biol. 14: 359.
Amor D.J., Bentley K., Ryan J., Perry J., Wong L., Slater H., and Choo K.H., 2004b. Human centromere repositioning “in progress”. Proc. Natl. Acad. Sci. 101: 6542-6547.
Annunziato A.T., 2005. Split decision: What happens to nucleosomes during DNA replication? J. Biol. Chem. 280: 12065-12068.
Arents G., Burlingame R.W., Wang B.C., Love W.E., and Moudrianakis E.N., 1991. The nucleosomal core histone octamer at 3.1A resolution: A tripartite protein assembly and a left-handed superhelix. Proc. Natl. Acad. Sci. 88: 10148-10152.
Becker P.B. and Horz W., 2002. ATP-dependent nucleosome remodeling. Annu. Rev. Biochem. 71: 247-273.
Belotserkovskaya R., Oh S., Bondarenko V.A., Orphanides G., Studitsky V.M., and Reinberg D., 2003. FACT facilitates transcription-dependent nucleosome alteration. Science 301: 1090-1093.
Chadwick B.R and Willard H.R., 2001. A novel chromatin protein, distantly related to histone H2A, is largely excluded from the inactive X chromosome. J. Cell Biol. 152: 375-384.
Chadwick B.R and Willard H.R., 2004. Multiple spatially distinct types of facultative heterochromatin on the human inactive X chromosome. Proc. Natl. Acad. Sci. 101: 17450-17455.
Downs J.A., Allard S., Jobin-Robitaille O., Javaheri A., Auger A., Bouchard N., Kron S.J., Jackson S.P., and Cote J., 2004. Binding of chromatin-modifying activities to phosphorylated histone H2A at DNA damage sites. Mol. Cell 16: 979-990.
Dryhurst D., Thambirajah A.A., and Ausio J., 2004. New twists on H2A.Z: A histone variant with a controversial structural and functional past. Biochem. Cell Biol. 82: 490-497.
Fan Y., Nikitina T., Morin-Kensicki E.M., Zhao J., Magnuson T.R., WoodcockC.L., and Skoultchi A.I., 2003. HI linkerhistonesare essential for mouse development and affect nucleosome spacing in vivo. Mol. Cell Biol. 23: 4559-4572.
Femandez-Capetillo O., Mahadevaiah S.K., Celeste A., Romamenko P.J., Camerini-Otero R.D., BonnerW.M., ManovaK., Burgoyne P., and Nussenzweig A., 2003. H2AX is required for chromatin remodeling and inactivation of sex chromosomes in male mouse meiosis. Dev. Cell 4: 497-508.
Formosa T, Ruone S., Adams M.D., Olsen A.E., Eriksson P., Yu Y., Roades A.R., Kaufman P.D., and Stillman D.J., 2002. Defects in SPT16 or POB3 (yFACT) in Saccharomyces cerevisiae cause dependence on the Hir/Hpc pathway: Polymerase passage may degrade chromatin structure. Genetics 162: 1557-1571
Henikoff S. and Ahmad K., 2005. Assembly of variant histones into chromatin. Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 21: 133-153.
Jenuwein T., 2001. Re-SET-ting heterochromatin by histone methyltransferases. Trends Cell Biol. 11: 266-273.
Jenuwein T. and Allis C.D., 2001. Translating the histone code Science 293: 1074-1080.
Kamakaka R.T. and Biggins S., 2005. Histone variants: Deviants? Genes Dev., 19: 295-310.
Krogan N.J., Baetz K., Keogh M.C., Datta N., Sawa C, KwokT.C., Thompson N.J., Davey M.G., Pootoolal J., Hughes T.R., et al., 2004. Regulation of chromosome stability by the histone H2A variant Htzl, the Swrl chromatin remodeling complex, and the histone acetyltransferase NuA4. Proc. Natl. Acad. Sci. 101: 13513-13518.