Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Независимо от конечных результатов поисков «узнающих» веществ, можно заключить, что показанная возможность реконструкции хроматина из полных смесей его компонентов позволяет считать маловероятным существование каких-то факторов специфичности сборки, действующих лишь при редупликации хроматина in vivo. Создается впечатление, что в интерфазном хроматине есть все необходимое для воссоздания нативного хроматина. Успешность описанных экспериментов позволяет также считать вероятным предположение о наличии в продуктах солевой диссоциации хроматина целых комплексов соединений, в которых содержатся
компоненты, обеспечивающие специфичность взаимодействия всего комплекса с ДНК. Однако категорические суждения такого рода еще преждевременны, поскольку используемые тесты полноты реконструкции нельзя считать исчерпывающими. Только воспроизведение всей полноты функций тех или иных фрагментов хроматина даст право на окончательное заключение. В этой связи следует отметить существование противоположных представлений, основой которых является, во-первых, предположение о существовании своеобразного «белкового языка», формирующегося из опре* деленных последовательностей белков хроматина на ДНК, и, во-вторых, допущение о воспроизведении этих надгеномных последовательностей в момент редупликации за счет механизмов, основанных не на узнавании тех или иных участков ДНК, а на узнавании участков ДНП (Цанев, 1970). С этими представлениями хорошо согласуются последние данные о том, что при редупликации хроматина «старые» гистоны остаются на материнской ДНК, а не распределяются между старой и новой ДНК. Их последовательность может влиять на последовательность расположения новых гистонов.
РЕДУПЛИКАЦИЯ ХРОМОСОМ
Редупликация генетической нуклеиновой кислоты, находящейся в составе хромосомы, имеет существенные особенности у организмов, принадлежащих к разным категориям сложности, хотя основные закономерности ее синтеза являются общими.
Для одноцепочечных РНК ряда вирусных хромосом характерна стадия образования двуцепочечной так называемой репликативной формы. Далее, на матрице образовавшейся комплементарной цепи («—» цепь), идет многократно повторяющийся синтез цепей, идентичных исходной («+» цепи). Более сложным, но в принципе сходным является механизм воспроизведения хромосомы онкорнавирусов (онкогенных РНК-содержащих вирусов). Здесь промежуточными двуцепочечными матрицами служат, во-первых, биспиральная гибридная РНК-ДНК-молекула и, во-вторых, биспиральная ДНК. Таким образом, во всех этих случаях нет редупликации, а есть лишь репликация. Такой путь синтеза является общим для хромосом из одноцепочечных РНК и ДНК. В настоящее время уточняется вопрос о том, сохраняется ли неизменной при синтезе новых «+» цепей вся репликативная молекула или же происходит постоянное замещение предшествующей « + » цепи на новую. Из схемы, представленной на рис. 43, следует, что первая предлагаемая модель близка по началу к процессу синтеза РНК на матрице двуцепочечной ДНК, описанному в главе II. Вторая модель замечательна непрерывностью синтеза «+» цепи,— ее называют моделью катящегося кольца. В по* следнем случае предполагается, что фрагментация цепи и замыкание кольцевых хромосом новых вирионов — процесс вторичный.
Для вирусов с одноцепочечной РНК и ДНК модель катящегося кольца заслуживает предпочтения, так как в зараженной клетке обнаруживаются довольно значительные количества одноцепочечной вирусной нуклеиновой кислоты, превосходящей по длине хромосому вириона, а на электронных микрофотографиях нередко обнаруживаются биспиральные кольцевые молекулы с одноцепочечным
„+“цепь
Периодический синтез
Непрерывный
синтез
Репликатив- 3 ная форма
Рис. 43. Схема репликации хромосомы вирусов, содержащих
РНК или ДНК.
Пояснения — см. текст.
одноцепочечные
«хвостом», весьма напоминающие схематические изображения на второй части рис. 44 (Helinski, Clewell, 1971).
Редупликация у сложно устроенных вирусов, содержащих двуцепочечную ДНК, и у бактерий протекает по несколько иной схеме. Еще в начальный период изучения выявились существенные противоречия между особенностями этих процессов и закономерностями действия ДНК-полимеразы. Многочисленные данные свидетельствовали об одновременной репликации обеих цепей ДНК в области редупликации хромосомы. Однако это трудно совместить
со способностью ДНК-полимеразы наращивать цепь лишь в одном направлении Кроме того, скорость редупликации хромосомы
оказалась столь значительной— 1,2* 105 пар нуклеотидов в минуту, что требовала предположения об одновременном участии в процессе, по крайней мере, нескольких десятков молекул полимеразы,
Рис. 44. Схема редупликации ДНК хромосомы по Kornberg
(1969).
хотя данные о непрерывности процесса редупликации хромосомы из одной начальной точки не оставляли, казалось бы, места более чем двум полимеразам, да и то при сомнительном допущении существования полимераз, способных вести синтез в направлении 3’->5\ Поэтому с середины 60-х годов любая предлагаемая модель подвергалась жесткой оценке с точки зрения возможности объяснить полярную редупликацию обеих цепей ДНК с помощью поли-
