Нуклеосомный уровень. Нуклеосома — это ДНК-гистоновый комплекс, который выглядит как частица дисковидной фор­мы диаметром 11 нм

Нуклеосома — это ДНК-гистоновый комплекс, который выглядит как частица дисковидной фор­мы диаметром 11 нм. Впервые нуклеосомы были описаны в 1974 году А. Олинс и Д. Олинс. Каждая нуклеосома состоит из белкового кора или окта-мера и двух оборотов фрагмента двухцепочечной ДНК (рис. 13).

Белковый кор (сердцевина) содержит набор из четырех пар гистоновых белков Н2А, Н2В, НЗ, Н4. Это самые консервативные белки в любом геноме. Они практически одинаковы у гороха и у человека.

Нуклеосомы связываются участками ДНК (линкерная ДНК), свободными от контакта с бел­ковым кором.

Рис. 13. Модель нуклеосомного кора ([3], с. 52) Сегмент ДНК (146 пар оснований), обвивает белковый кор, делая вокруг него примерно два оборота (1 3/4).

Укладка линкерного участка ДНК (60—80 п.н.) и соединение нуклеосом друг с другом идут с по­мощью гистона Н1. Молекула этого белка име­ет центральную (глобулярную) часть и вытянутые «плечи». Центральная часть прикрепляется к

специфическому участку на поверхности кора, вытянутые «плечи» соединяют соседние нуклеосомы. При этом ДНК наматывается на соседние коры каждый раз в противоположном направлении (рис. 14). Выделить нуклеосомы можно непродолжительной обработкой хромосом ферментами дезоксирибонук^ леазами. При этом расщепляются участки состыковки нуклеосом. В геноме человека содержатся 1,5x10 нуклеосом. Нуклеосомный уровень повышает шготность упаковки ДНК в 7~~!0 раз (рис. 14, 20).

2. Нуклеомерный уровень.

Дальнейшая компактизация ДНК в составе хроматина связана с образованием нуклеосомных комплексов (рис. 15, 20). Образуется компактная хроматиновая фибрилла, построенная либо по типу соленоида (спиральный тип укладки), либо по нуклеомерному типу (4-12 нуклеосом образу­ют глобулу). Нуклеомерная укладка хроматина способствует укорочению нити ДНК примерно в 6 раз, а оба уровня приводят к компактизации ДН К в среднем в 50 раз (42-60).

3. Хромомерный уровень.

Следующий этап компактизации ДНК связан с образованием петлеобразных структур, которые называются хромомерами (рис.16). При этом воз­можны два пути упаковки ДНК с помощью негис-тоновых белков.

Нить нуклеосом разбита на участки по 20— 80 тысяч пар азотистых оснований (в сред­нем — 50 тысяч). В местах разбивки находят­ся молекулы — глобулы — негистоновых хро­мосомных белков. ДНК-связывающие белки узнают глобулы негистоновых белков и сближа­ют их. Образуется устье петли. Средняя длина

Рис. 14. Модель нуклеосомной фибриллы ([7], с. 14)

соленоидный тип укладки

^б) »И»»ЧЛ%ЛЗОНМ I нуклеомерный тип

укладки ]

Рис. 15. Нуклеомерный уровень укладки ДНК ([7], с. 14)

«МОЛЬЖУЛЯРНЫНОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ» • 2004

II