|
Two related protein complexes, cohesin and condensin, are essential for separating identical copies of the genome into daughter cells during cell division. Cohesin glues replicated sister chromatids together until they split at anaphase, whereas condensin reorganizes chromosomes into their highly compact mitotic structure. Unexpectedly, mutations in the subunits of these complexes have been uncovered in genetic screens that target completely different processes. Exciting new evidence is emerging that cohesin and condensin influence crucial processes during interphase, and unforeseen aspects of mitosis. Each complex can perform several roles, and individual subunits can associate with different sets of proteins to achieve diverse functions, including the regulation of gene expression, DNA repair, cell-cycle checkpoints and centromere organization.
Хотя и отличны по своей структуре и функции cohesin и condensin, оба содержат законсервированные хромосомные ATPases из семейства белков structural maintenance of chromosomes (SMC). Сегодняшние модели указывают на то, что cohesin м. окружать две сестринские хроматиды, чтобы обеспечить их слипание (cohesion), в то время как condensin м. стабилизировать суперскрученные петли ДНК на одиночной хроматиде, для обеспечения её конденсации. Отражают ли разнообразные функции, характеризующие каждый комплекс, во время интерфазы и митоза общий молекулярный механизм, остается неизвестным.
Cohesin и condensin влияют на экспрессию генов посредством соего влияния на контролирующие механизмы, которые оперируют глобально на уровне хромосом, регионально поверх субхромосомных доменов или локально на уровне индивидуальных генов.
Точно также митотический condensin complex, C. elegans содержит вторичный condensin-lподобный комплекс, который обеспечивает глобальную двух-этапную репрессию генов вдоль Х хромосом гермафродитов, чтобы обеспечить дозовую компенсацию, жизненно важный процесс, который уравнивает продукты Х-сцепленных генов между самцами (одна Х хромосома) и гермафродитами (две Х хромосомы). Комплекс также обеспечивает локальную 20-кратную репрессию одиночных аутосомных генов.
Субъединицы condensin м. помочь поддерживать репрессию над регуляторными доменами Drosophila body-patterning гена Abd-B.
Cohesin м.б. при необходимости удалён во время митозров, чтобы вызывать транскрипционное молчание у S. cerevisiae в локусе типов спаривания, тогда как condensin м. облегчать молчание этого домена.
У S. cerevisiae, cohesin локализуется в нескольких сегментах ДНК, которые разграничивают области активного и молчащего хроматина, и м.б. необходим для их chromatin insulation функции.
Регуляторный белок cohesin м. облегчать контакты между удаленными энхансероми промоторои у Drosophila в крыловом гене cut.
У некоторых организмов субъединицы cohesin ассоциируют с белками, репарирующими ДНК, чтобы сформировать новые комплексы, участвующие в репарации ДНК. Соответственно, мутации в некоторых cohesin субъединицах обнаруживают гиперчувствительность к повреждениям ДНК.
Condensin и некоторые суьъединицы cohesin участвуют в путях передачи сигналов DNA-damage checkpoint.
Cohesin, и возможно condensin, м. помочь в организации структуры и ориентации центромеры, так что сестринские хроматиды соответственно отлавливаться с помощью микротрубочек с противоположных полюсов веретена. Мутации в субъединицах cohesin запускают spindle checkpoint.
|
