D'Amours, D. et al. Cdc14 and condensin control the dissolution of cohesin-independent chromosome linkages at repeated DNA. Cell117, 455–469 (2004) | | |
Sullivan, M. et al. Cdc14 phosphatase induces rDNA condensation and resolves cohesin-independent cohesion during yeast anaphase. Cell117, 471–482 (2004) | | | |
Wang, B.-D. et al. Cdc14p/FEAR pathway controls segregation of nucleolus in S. cerevisiae by facilitating condensin targeting to rDNA chromatin in anaphase. Cell Cycle3, 960–967 (2004)<
Chromosomes that are duplicated during DNA replication are held together by the cohesin protein complex until anaphase, when chromosome segregation is triggered by the cleavage of cohesin. New findings indicate that, in budding yeast, cohesin cleavage is not sufficient to complete chromosome segregation of ribosomal DNA. The segregation of rDNA — and possibly other regions of repetitive DNA on the chromosomes — also requires the phosphatase, which promotes chromosome condensation and subsequent chromosome resolution.
The function of cohesin and separase in sister chromatid separation
Группы Amon, Uhlmann и Strunnikov сообщили, что rDNA не способна сегрегировать в cdc14-мутантных клетках. Amon и др. нашли, что это верно и для теломер - которые напоминают rDNA тем, что являются областями повторяющихся ДНК - указывая тем самым, что такого типа хромосомные области имеют специальные потребности для сегрегации. Amon and Uhlmann и др. показали, что Cdc14 обеспечивает процесс сегрегации хромосом, который не зависит от cohesin. В самом деле, удаление cohesin не способствует сегрегации rDNA у cdc14-мутантных клеток. Данные всех групп чётко показывают, что Cdc14 обеспечивает сегрегацию хромосом путём целенаправленной поставки condensin на rDNA и индукции конденсации и расхождения ДНК.
Cdc14, как известно, функционирует, способствуя выходу из митозов и она высвобождается с помощью двух регуляторных сетей, FEAR (Cdc14 early anaphase release network) и MEN (mitotic exit network), в ранней и поздней анафазе, соотв. Группа Amon показала, что сеть FEAR достаточна для сегрегации rDNA и теломер. Strunnikov и др. подтвердили предыдущие находки, что у мутантов FEAR MEN-обусловленное высвобождение Cdc14 в поздней анафазе м.б. компенсировано в случае отсутствия Cdc14 в ранней анафазе за счёт задержанного таргетинга condensin на rDNA.
Как же Cdc14 поставляет condensin в rDNA? Amon и др. пролили свет благодаря своим наблюдениям, что субъединица condensin sumoylated Cdc14-зависимым образом во время анафазы. Избыточная экспрессия Cdc14 коррелирует с индукцией Ycs4 sumoylation и последующей доставкой condensin на rDNA. Точный механизм поставки белка с помощью Cdc14 ещё предстоит идентифицировать, как и то, что делает rDNA первичной мишенью для condensin.
Вновь открытая двойная функция Cdc14 осуществляет важную временную связь между сегрегацией хромосом и выходом из митоза. Uhlmann и др. предложили двухступенчатую модель сегрегации хромосом, согласно которой расщепление cohesin сопровождается Cdc14-обусловленной сегрегацией хромосом. Эта модель создаёт механистическую базу для временного паттерна сегрегации сложного генома дрожжей, когда rDNA и теломеры сегрегируют поздно во время митоза.
