Патологічна фізіологія / Оториноларингологія / Організація системи охорони здоров'я / Онкологія / Неврологія і нейрохірургія / Спадкові, генні хвороби / Шкірні та венеричні хвороби / Історія медицини / Інфекційні захворювання / Імунологія та алергологія / Гематологія / Валеологія / Інтенсивна терапія, анестезіологія та реанімація, перша допомога / Гігієна і санепідконтроль / Кардіологія / Ветеринарія / Вірусологія / Внутрішні хвороби / Акушерство і гінекологія
ГоловнаМедицинаОнкологія
« Попередня Наступна »
Петренко А . А. Аналіз метилування ДНК при раку шийки матки, 2003 - перейти до змісту підручника

Ферменти метилування

Метилирование залишку цитозину являє собою перенесення метильної групи з молекули донора на п'ятий атом вуглецю в молекулі цитозину ферментативним шляхом. У клітці спостерігаються два незалежних процесу метилування, здійснюваних, мабуть, різними ДНК-метилтрансферази. У першому випадку спостерігається придбання метилованого статусу CpG динуклеотид, який раніше не був метилірованої (реакція метилювання de novo). У другому, відбувається відновлення метилованого стану CpG динуклеотид з полуметілірованного, що виникає в результаті напівконсервативної реплікації ДНК, тобто здійснюється передача у спадщину характерного статусу метилювання ДНК у ряді клітинних генерацій (підтримуюче метилування).

У ссавців найбільш вивченим є фермент ДНК (цитозин-5)-метилтрансфераза 1 (Dnmt1), яка в соматичних клітинах ссавців є основним ферментом, що має метілтрансферазную активність (Yoder et al. 1997). C-кінцевий домен Dnmt1 має таку ж структуру, що і здійснюють метилювання цитозину ферменти бактерій, які містять 10 консервативних мотивів, що утворюють каталітичний центр (Bestor et al. 1988). N-кінцевий домен являє собою регуляторну область. Він містить сигнал ядерної локалізації - послідовність, направляючу фермент в локус реплікації ДНК (Liu et al. 1998), і район взаємодії з білком реплікації PCNA (Chuang et al. 1997) і фактором регуляції клітинного циклу Rb (Pradhan and Kim 2002). Необхідність Dnmt1 для розвитку ссавців продемонстрована на мишах. Їх ембріональні стовбурові клітини з гомозиготною інактивацією Dnmt1 нормально розмножуються, маючи сильно деметильованих геном, але гинуть при індукції диференціювання in vitro.
Мишині ембріони, несучі дефектну Dnmt1, вмирають при імплантації (Li et al. 1992). Показано, що Dnmt1 має in vitro високу спорідненість до полуметілірованной ДНК, як до субстрату для метилування CpG динуклеотидів. Тому вважається, що головна її функція in vivo полягає у здійсненні підтримуючого метилювання, виконання якого скоординовано в просторі та часі з процесом реплікації. У теж час Dnmt1 проявляє невелику здатність до метилированию ДНК de novo, яка модулюється як змінами в N-кінцевому домені ферменту (Bestor 1992), так і вторинної структурою ДНК (Gacy et al. 1995). При цьому, ймовірно, саме вона відповідальна за поширення метилування за межі центрів метилювання, як це показано в прямих тестах з очищеною ДНК (Carotti et al. 1998).

В даний час у ссавців відомо ще три гени, що кодують білки, амінокислотна послідовність яких також містить метілтрансферазний домен. Вони були позначені як Dnmt2 (Yoder and Bestor 1998), Dnmt3a і Dnmt3b (Okano et al. 1998). Білок Dnmt2 містить 6 з 10 консервативних метілтрансферазних мотивів, але позбавлений великого N-кінцевого домена. Його мРНК присутній в малих кількостях у всіх типах клітин, але, незважаючи на наявність метілтрансферазного домену, виявити у Dnmt2 небудь метілтрансферазной активності на справжній момент не вдалося (Yoder and Bestor 1998).

Dnmt3a і Dnmt3b експресуються у великих кількостях в ембріональних стовбурових клітинах, але в тканинах дорослого організму їх експресія пригнічена. Їх С-кінцевий домен аналогічний цітозінметілірующім ферментам, тоді як послідовність N-кінцевого відрізняється від аналогічного домену Dnmt1.
Було показано, що обидві ці метилтрансферази мають однакову здатність метилірованої полуметілірованную і неметілірованную ДНК (Okano et al. 1998). Мутація в каталітичних центрах Dnmt3a і Dnmt3b позбавляє ці ферменти здатності до de novo метилированию in vivo (див. огляд Hsieh 1999). Інактивація Dnmt3a і Dnmt3b в ембріональних стовбурових клітинах показала їх необхідність для нормального ембріонального розвитку ссавців (Okano et al. 1999). У тій же роботі було продемонстровано, що ці метилтрансферази мають як спільні сайти метилювання, так і строго специфічні. Так, Dnmt3b бере участь у метилюванні мінісателітних повторів центромери, тоді як Dnmt3a немає.

Дослідження рівня мРНК трьох людських метилтрансфераз DNMT1, DNMT3a і DNMT3b показало, що вони проявляють координований характер експресії, як в ембріональних клітинах, так і в тканинах дорослого організму (Robertson et al. 1999). По всій видимості, в процесі метилювання ДНК de novo беруть участь всі три метилтрансферази, специфічно розподіляючи ролі у встановленні патерну метилювання геному. Для встановлення імпринтингу в жіночих статевих клітинах показана також необхідність присутності білка DNMT3L, який не має метілтрансферазной активності та колокалізуется разом з DNMT3a і DNMT3b, в той час як за підтримання цього імпринтингу відповідальна ооцит-специфічна ізоформа DNMTlo (Jaenisch and Bird 2003).
« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна " Ферменти метилування "
  1. Петренко А.А. Аналіз метилування ДНК при раку шийки матки, 2003
    Введення метилювання ДНК Поширення метилювання ДНК Функція метилювання ДНК Метилирование під час розвитку Ферменти метилування Метилирование як динамічний процес Роль метилювання в канцерогенезі Генетична роль метилювання ДНК в канцерогенезі Епігенетична роль метилування ДНК в канцерогенезі Порівняльний аналіз сучасних методів визначення статусу
  2. Біологічно активні білки вірусу грипу. Гемаглютинін
    І. Т. ШУЛЬЦ (I. Т. SCHULZE) I. ВСТУП ТОЙ факт, що віруси грипу мають здатність агглютинировать еритроцити, відіграв велику роль у розвитку наших уявлень про ці інфекційних частинках. Гемаглютинація виявилася вкрай зручним методом для ідентифікації, очищення і визначення. Концентрації вірусів. Крім того, з (моменту виявлення явища гемагглю-тінаціп 35 років тому
  3. III триместр вагітності (пізній плодовий пери-од)
    6.4.1. Загальні дані Завершальна третина вагітності характеризується подальшим зростанням плоду, інтенсивним дозріванням його органів і систем, функціональним становленням єдиної регуляторної системи, яка дозволяє плоду пристосовуватися до несприятливих факторів і компенсувати виниклі порушення. Регуляторна система включає перш за все нервову систему і вищі структури головного
  4. ФІЗІОЛОГІЯ І ФАРМАКОЛОГІЯ вегетативної нервової системи
    Льюїс Ландсберг, Джеймс Б. Янг, Lewis Landsberg, James В. Young Функціональна організація вегетативної нервової системи Вегетативна нервова система іннервує судини, гладку мускулатуру внутрішніх органів, екзокринні та ендокринні залози і паренхіматозні клітини у всіх системах органів. Функціонуюча на підсвідомому рівні, вона швидко і безперервно реагує на обурення,
  5. ПРИНЦИПИ ВІРУСОЛОГІЇ
    Кеннет Л. Тайлер, Бернард Н. Філдс (Kenneth L. Tyier, Bernard N. Fields) Структура і класифікація вірусів. Типова вірусна частка (вирион) містить ядро, що складається з нуклеїнової кислоти - ДНК або РНК. Існує значна варіабельність структур і розмірів вірусних нуклеїнових кислот (табл. 128-1 ). Геноми з мінімальною мовляв. масою, як, наприклад, у парвовирусов, налічують 3-4
  6. Н
    + + + гній, цінне органічне добриво, що складається з екскрементів тварин, рідких відходів ферм і підстилкового матеріалу ( солома, торф, тирса). Н. містить велику кількість мінеральних і органічних речовин, внесення яких в грунт підвищує її поживні властивості. Залежно від методу утримання тварин та системи збирання приміщення розрізняють Н. рідкий, напіврідкий і твердий. Рідкий
  7. Х
    + + + хабертіоз (Chabertiosis), гельмінтоз жуйних, переважно овець, що викликається нематодами Chabertia ovina і Ch. rishati роду Chabertia сімейства Strongylidae, що паразитують в товстих кишках. Зустрічається повсюдно. Нематоди білого кольору, порівняно великі, з характерним тупим і скошеним головним кінцем (рис.). Довжиною 13-26 мм, шириною 0,56-0,91 мм. Розвиваються по стронгілідному
  8. ПОХІДНІ ІНШИХ ХІМІЧНИХ ГРУП І СПОЛУК
    Ціан І РАДОНСОДЕРЖАЩІЕ З'ЄДНАННЯ Делан (дітіанон). Кристалічна речовина. Погано розчиняється у воді, добре - в органічних розчинниках. Застосовують як фунгіцид контактної дії шляхом обприскування в період вегетації яблунь і персиків для захисту від парші, кучерявості і кластероспоріозом, а також винограду від мілдью. Нефітотоксічен. Токсичність до препарату тварин разцов видів
  9. гостра печінкова недостатність
    Гостра печінкова недостатність (ОПечН) є важким ускладненням багатьох захворювань і патологічних станів. У випадках запізнілою діагностики та несвоєчасної терапії летальність при ній досягає 60-80%. 0сновние функції печінки. Печінка відіграє дуже велику роль в білковому обміні. У ній відбувається синтез всього альбуміну (12-15 г на добу). Крім цього здійснюється переаминирование і
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека