ИСТИНА

ДНК в ядре высших эукариот в комплексе с гистонами и негистоновыми белками представляет из себя сложно организованный, разделенный на суверенно функционирующие домены хроматин, который можно разделить на две фракции: раннереплицируемый эухроматин, содержщий в себе большое количество активных генов, и позднереплицируемый гетерохроматин, основу которого составляют различные повторяющиеся элементы генома. Как эу-, так и гетерохроматин имеют иерхическую организацию: 10 нм нуклеосомные фибриллы образуют 30 нм нити, которые в свою очередь дают структуры высшего порядка– хромонемы – в виде 130-250 нм переплетающихся тяжей. До репликации они образованы одной сестринской хроматидой, но после удвоения ДНК мы показали, что уже 2 сестриских хроматиды образуют морфологически сходные структуры. Считается, что две сестриские хроматиды сразу после репликации удерживаются рядом с друг другом по длине хромосомы до начала профазной компактизации специализированным комплексом – когезином, состоящим из высококонсервативного димера Smc1-Smc3 и двух дополнительных субъединиц Scc1, Scc3. Общеизвестно, что хроматин неоднороден, но каковы особенности установления когезии в хроматине с различным структурно-функциональным состоянием у высших эукариот остается невыясненным. Ответ на вопрос осложняется также тем, что роль когезинов еограничивается когезией, как предполагалось первоначально, не менее важную роль они играют в организации субдоменов хроматина вне связи с сближением сестринских хроматид, а участвуя в организации транс-взаимодействий регуляторных элементов генома. Так же очевидно, что в интерфазе сестринские хроматиды локально сегрегируют, как минимум для обеспечения посадки нуклеосом и независимой работы генов. Используя SIM микроскопию и иммунноЕМ, мы охарактеризовали особенности связывания когезинового комплекса с ранне- и позднереплицируемым хроматином на различных стадиях клеточного цикла в клетках человека и мыши. Хотя процесс установления когезии кажется универсальным по всей длине хромосомы и в различных клеточных системах, оказалось, что в клетках человека HT1080 и HeLa большое количество когезинов связано с эухроматином, но они практически не выявляются в гетерохроматине ни во время, ни даже после раунда репликации, что говорит о вероятности организации когезии в этих районах по когезин-независимому механизму, например, сразу после репликации сестринские хроматиды гетерохроматинового домена компактизуются, образуя единый домен, и в силу самой компактизации не могут сегригировать друг от друга, в результате нет необходимости их связывать с помощью когезинов. В клетках мыши 3T3 в отличие от клеток человека когезины локально аккумулируются в местах репликации, как в ранней, так и поздней стадии S фазы, причем лишь временно, на период репликации, после они как и в клетках человека связаны с эухроматином и практически отсутствуют в гетерохроматине. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант 13-04-00885 И.И.К)