135-комплекс конденсина нужен для регулирования структуры хромосом в масштабах всего генома, чтобы облегчить сегрегацию хромосом. Адаптация и модификация комплекса конденсина для формирования ВВС делают его эффекты более тонкими и сужают его регуляцию до (преимущественно) одной хромосомы. DCC с DPY-21 слабо репрессирует транскрипцию многих генов на Х-хромосоме, тогда как DCC без DPY-21 каким-то образом сильно подавляет транскрипцию в локусе her-1. В будущем было бы крайне интересно проанализировать, каким образом разные комплексы конденсин/ DCC осуществляют свои различающиеся функции.
6. Регулирование Х-хромосом в зародышевом пути
У С. elegans для регулирования экспрессии с Х-хромосом в зародышевом пути используются другие стратегии, чем в соматических тканях, поскольку соматический способ регуляции Х-хромосом (т.е. с помощью DCC) не действует в зародышевых клетках. Некоторые существенные компоненты соматического DCC не экспрессируются в зародышевой линии (например, SDC-2); другие же экспрессируются в зародышевых клетках, но обнаруживаются на всех хромосомах (например, MIX-1, DPY-26 и DPY-28). У С. elegans MIX-1, как упоминалось выше, является компонентом и DCC, и канонического комплекса конденсина. Согласно современным взглядам, конденсиноподобный комплекс был приспособлен к тому, чтобы играть специализированную специфичную для Х-хромосомы роль, но эта роль, по-видимому, осуществлялась лишь в соматических тканях. В зародышевом пути те белки DCC, которые экспрессируются, заняты, вероятно, на более общих ролях в митотической и мейотической организации и сегрегации хромосом.
Отсутствие членов DCC в зародышевой линии ставит вопрос о том, действует ли в этой ткани какой-нибудь способ компенсации дозы. Напомним, что функция компенсации дозы заключается в том, чтобы достичь эквивалентной экспрессии сцепленных с X генов у обоих полов и обеспечить тем самым жизнеспособность и нормальное развитие. Современные данные позволяют предположить, что, в противоположность двукратной даун-регуляции обеих Х-хромосом в соматических клетках XX, Х-хромосомы глобально сайленсируются на большинстве стадий развития зародышевой линии как у животных XX, так и у животных ХО (рис. 15.6). Отсутствие транскрипции с Х-хромосом в зародышевых клетках обоих полов, казалось бы, делает не нужной пол-специфическую регуляцию этой хромосомы. Тем не менее, существуют специфические механизмы, регулирующие Х-хромосомы в зародышевых клетках и, как подозревают, эти механизмы мало похожи по форме и функциям на соматические механизмы, уже описанные в этой главе.
7. Развитие зародышевого пути и сайленсинг Х-хромосомы
У С. elegans взрослые гонады обоих полов содержат упорядоченный ряд последовательных стадий развития зародышевых клеток. Зародышевые клетки пролиферируют в дистальном участке, вступают в мейоз в средней части и завершают гаметогенез в проксимальном районе (рис. 15.1 и 15.7) (обзор см.: Schedl, 1997). У самцов ХО эта прогрессия имеет место в единственном тубулярном семеннике, который постоянно производит сперму. У гермафродитов XX два тубулярных плеча гонады вначале, на поздней личиночной стадии, производят сперму, а затем, во взрослом состоянии, переключаются на производство оопитов. Зрелые ооциты выталкиваются в сперматеки и оплодотворяются спермой, находясь здесь до последующей экструзии в матку. Таким образом, производство некоторого количества спермы червями XX делает возможным гермафродитный способ размножения взрослой особи. Однако яичник и некоторые другие соматические ткани у взрослых животных XX могут считаться по существу женскими по своей идентичности и функции.