RNApolII-зависимая транскрипция репрессируется в примордиальных зародышевых клетках многих животных во время раннего развития и, как полагают, важна для поддержания судьбы зародышевой линии за счёт предотвращения соматической дифференцировки. Репрессия транскрипции зародышевых клеток происходит конкурентно за счёт ингибирования фосфорилирования в С-терминальном домене (CDT) RNApolII, а также за счёт ремоделирования хроматина. Получены доказательства того, что не кодирующая РНК, транскрибируемая с гена polar granule component (pgc), регулирует репрессию транскрипции зародышевых клеток дрозофилы. Зародышевые клетки, лишенные РНК pgc экспрессируют гены, важные для дифференцировки соседних соматических клеток и обнаруживают преждевременное фосфорилирование RNApolII. В таких клетках увеличены уровни метилирования по К4, но не К9 гистона Н3, и установлено, что хроматин ремоделирующий комплекс Swi/Snf необходим для второй стадии репрессии транскрипции зародышевых клеток.
Находка, что
pgc РНК специфически репрессирует транскрипцию в зародышевых клетках, находится в контрасте в фенотипами двух др. генов.
nanos и germ cell less (gcl), которые участвуют в регуляции транскрипции зародышевых клеток, но оказывают более широкие эффекты на раннее развитие. Зародышевые клетки, мутантные по
pgc, имеют полностью репрессированную экспрессию
skipped (eve), который обычно экспрессируется в зародышевых клетках или их ближайшем окружении. Напротив, у мутантов
nanos зародышевые клетки обнаруживают эктопическую экспрессию
eve и репрессированные
tll и zen. Это указывает на то, что
pgc РНК действует независимо от
nanos и более специфически регулирует экспрессию обычных мишеней зародышевых клеток.
Мутантные эмбрионы
gcl не способны формировать зародышевые клетки из-за неспособности репрессии транскрипции на стадии полюсной почки, когда ядра впервые достигают зародышевой плазмы заднего полюса. У мутантов
pgc обнаруживается нормальная локализация
gcl РНК и белка на заднем полюсе и в зародышевых клетках на ст. бластодермы. Следовательно, эффект
pgc осуществляется не через Gcl. Установлено, что
pgc РНК регулирует более глобальные аспекты транскрипции зародышевых клеток. Зародышевые клетки, мутантные по
pgc РНК обнаруживают CTD Ser2 фосфорилирование значительно раньше, чем зародышевые клетки дикого типа , следовательно, такое фосфорилирование происходит параллельно транскрипционной активности, наблюдаемой в мутантных зародышевых клетках.
Глобальная регуляция транскрипции осуществляется с помощью компонентов комплексов, ремоделирующих хроматин и с помощью модификаций гистонов. Метилирование К4 в гистоне Н3 часто ассоциирует с транскрипционной активацией. Повышенные уровни метилирования К4 у
pgc мутантов наблюдаются в зародышевых клетках с высокими уровнями фосфорилирования RNApolII CTD Ser2. Метилирование К9 в гистоне Н3 коррелирует с гетерохроматином и транскрипционно репрессированными генами. У
pgc мутантов не выявляется изменений уровня метилирования К9 гистона Н3. Это указывает на то, что репрессия транскрипции в зародышевых клетках
pgc не просто обусловлена увеличением количества гетерохроматина.
Корреляция между фосфорилированием CTD Ser2 и последующим метилированием К4 остатка гистона Н3 у мутантов
pgc в зародышевых клетках подтверждает функциональную связь между фосфорилированием CTD RNApolII и метилированием гистона. Во время перехода от транскрипционного комплекса преинициации к комплексу элонгации CTD фосфорилирование важно для поставки гистоновых метилаз Set1 и Set2, которые метилируют гистон Н3 по К4 и К36 соотв.
Swi/Snf комплексы ремоделирования хроматина играют важную роль в регуляции перехода от преинициационного комплекса транскрипции к комплексу транскрипционной элонгации. Во время нормального развития комплексы Swi/Snf м. регулировать транскрипцию зародышевых клеток, как только те начнут становиться компетентными к транскрипции. Предполагается, что не кодирующая РНК контролирует транскрипцию в ранних зародышевых клетках, блокируя переход от преинициации к транскрипционной элонгации с помощью этого комплекса.
Сайт создан в системе
uCoz
)
)