Почему Сталин защищал Лысенко

В ДНК имеются определенные сегменты, которые имеют большее сродство с ДНК. Поэтому одни нуклеосомы могут быть гибкими, другие менее гибкими (255). В целом же нуклеотидные последовательности ДНК не определяют положение нуклеосом в ядре (349). Однако ферменты, которые обеспечивают ремоделирование могут быть чувствительны к тому, как расположены нуклеотиды в ДНК (255).

Белковые комплексы нуклеосом могут двигаться по ДНК и изгибаться, что делает хроматин гибким (189). Упаковка нуклеосом в трехмерные структуры более высокого уровня также изменяет доступность ДНК для белков, склеивающиеся с ДНК. Упаковка ДНК в нуклеосомы делают ее менее доступной для белков и других молекулярных машин, которые считывают с неё информацию. Хотя некоторые ядерных белки легче приклеиваются к ДНК, накрученной на нуклеосому. Плотная упаковка хроматина защищает ДНК от повреждений. Уменьшение степени конденсации хроматина связано с сильным ацетилированием гистонов (255).

Одним из способов регулирования функциональной активности генома является химическая модификация гистонов. В ядре двойная цепь ДНК делает двойной спираль дважды обвивает белковый комплекс, состоящий из 8 белков гистонов. Гистоны — это белки, ответственные за плотную упаковку цепи ДНК в хромосомы. Вместе с ДНК и некоторыми другими белками, гистоны образуют хроматин, видимую под микроскопом структуру ядра. Термин хроматин был впервые предложен В. Флеммингом ещё в XIX веке.

Гистоны могут подвергаться метилированию (присоединение СН₃ группы), ацетилироваться (присоединение С₂

Н₅ группы), фосфорилироваться (присоединение остатка фосфорной кислоты), сшиваться с коротким полипептидом под названием убиквитинин или небольшими белками, подобными убиквитинину. Распределение модифицированных гистонов неоднородно. Например, теломерный и перицентрический хроматин чаще всего имеет низкий уровень ацетилирования гистонов (294).

Подобные химические изменения гистонов часто приводят к внегенетической передаче наследственной информации (231, 286). Например, ацетилирование гистонов ведет к активации генов, тогда как присоединения убиквитина или подобных белков ведет к угнетению работы генов. Из-за ацетилирования приклеивание ДНК к гистоновому комплексу становится менее плотным и ДНК становится доступнее для транскрипции (305, 322). Тем самым возникает наследственное изменение структуры хроматина без изменения первичной структуры ДНК. По сути, можно говорить об особом гистоновом коде.

4.10. ПРИОНЫ

Прионы — это особо упакованные белки нейронов, которые при контакте с таким же белком насильственно его изменяют так, что он приобретает форму приона и получается две прионовые частицы. Прионы после прохода по транспортному пути оказываются на внешней стороне плазматической мембраны. В результате мутации или попадания приона извне, информация, связанная с трехмерным строением прионов, передается путем контакта белков и никак не связана с ДНК. При контакте клеток возможен контакт здорового и поврежденного белка приона и перенос информации с белка приона на одной плазматической мембране на здоровый белок, расположенный на другой плазматической мембране и тем самым распространения заражения. Ферменты клеток ни в лизосомах, ни во внеклеточном матриксе не могут резать прионы. Получается инфицирование и распространение токсического белка без всякого участия генов (187). Подобный тип наследования обнаружен для неких факторов в цитоплазме дрожжей. В данном случае возникает цитоплазматический тип наследования как в случае с пластидами и митохондриями. При прионном типе наследования белки не изменяют код ДНК, а лишь служат переключателями функционального состояния белковой системы.

Сверхэкспрессия белков, предшественников прионов, у мышей вызывает спонтанное появление прионных белков в цитоплазме клеток (56).

4.11. НАСЛЕДОВАНИЕ ТКАНЕВОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

Центральная догма молекулярной биологии предложенная Криком (194) описывает механизмы, обеспечивающие тот факт, что все клетки сходны, но она оставляет вопрос открытым, как клетки высших организмов становятся разными. Есть данные о том, что все начинается с асимметрии зиготы — молекулы мРНК двигаются к одному полюсу яйцеклетки по цитоскелету (328). В 1956 г. Бирманом было открыто (166), что строение хромосом изменяется в ходе дифференцировки (созревания) тканей.

У человека имеется более 250 различных типов клеток. Подавляющее большинство клеток при созревании сохраняет весь свой генетический материал, однако не все гены используются для синтеза белков. У многоклеточных организмов большинство меток организма содержит полный набор генов, но обычно из этого набора используется крайне незначительный объем информации. Клетка просто физически не в состоянии постоянно синтезировать все 21000 генов одновременно (242).