Биохимия старения - [17]

Шрифт
Интервал

НГБ очень неоднородны, число их велико, и некоторые из них ткане- и видоспецифичны. Общее содержание НГБ в разных тканях соответствует следующему ряду: мозг>печень>>почки>>селезенка>тимус [255]. Некоторые НГБ специфичны для каждой ткани, а относительные количества индивидуальных НГБ варьируют от ткани к ткани. Они претерпевают количественные и качественные изменения при различных физиологических условиях, а также в процессе эмбриогенеза, дифференцировки клеток и клеточного цикла. Некоторые НГБ слабо связаны с ДНК и легко экстрагируются, другие связаны сильнее. Благодаря своим свойствам они участвуют в регуляции экспрессии генов в целом [202, 285, 325, 332, 347] и в контроле транскрипции в частности [27, 186, 193]. Показано [347], что фракция НГБ из печени крысы стимулирует транскрипцию in vitro. Когда НГБ добавляют к хроматину эмбриона морского ежа, увеличивается число участков инициации синтеза РНК [245]. Аналогичные наблюдения сделаны на клетках асцитного рака Эрлиха: фракция слабо связанных НГБ избирательно ассоциирует с гомологичной ДНК и стимулирует транскрипцию специфических структурных генов в присутствии РНК-полимеразы эукариот [202, 203]. Удалось идентифицировать [203] фосфорилированный НГБ с мол. массой 11000, который ингибирует инициацию транскрипции и играет регуляторную роль в экспрессии генов. Сообщалось также об участии в регуляции специфической активности генов сильно связанных НГБ [40, 82]. Катино и др. [73] изолировали НГБ с мол. массой 31000, который в большом количестве содержится в неделящихся клетках, но в малом количестве — в делящихся, как, например, в гепатоме Новикова. Когда НГБ выделяли из хроматина с помощью 5 М мочевины (М>0), смеси 5 М мочевины и 1 М NaCl (M>1) и смеси 5 М мочевины и 3 М NaCl (M>3) и изучали роль каждой полученной фракции в транскрипции комплекса ДНК — гистон из печени кролика, оказалось, что функции этих трех фракций различны [30]. Фракция М>0 стимулирует транскрипцию, связываясь с хроматином и изменяя общую конформацию комплекса ДНК — гистон. Фракция М>3 связывается более специфическим образом и раскрывает новые центры для связывания РНК-полимеразы. Фракция M>1 включает, по-видимому, структурные компоненты хроматина.

Метаболически более активные клетки содержат большее число НГБ. Обычно НГБ локализованы в тех областях хроматина, которые более активны в процессе синтеза РНК [90, 376]. НГБ способны прекращать репрессию матричной активности, вызываемую гистонами [110, 319]. Некоторые фосфорилированные НГБ специфически взаимодействуют с гистонами Н1 и Н2В и поэтому могут удалять их и открывать участки ДНК для транскрипции [247]. НГБ способны переводить неактивные покоящиеся клетки, находящиеся в фазе G>0, в активно растущие в стадии G>1. В процессе этого перехода происходит синтез специфических типов НГБ и одновременно увеличивается матричная активность [158, 222, 305]. Отсюда был сделан вывод, что эти белки участвуют в дерепрессии или в положительной регуляции экспрессии генов, особенно в контроле транскрипции в течение клеточного цикла.

При введении цыпленку эстрадиола или прогестерона синтез НГБ в яйцеводе стимулируется. НГБ в яйцеводе крыс, принимавших гормональные препараты, качественно отличны от белков контрольных животных [156]. Полагают, что в ядре акцептором для прогестерон-рецепторного комплекса является НГБ. Глюкокортикоид-рецепторный комплекс лучше связывается с хроматином печени, чем с хроматином тимуса, простаты и матки. Если из хроматина удалить гистоны, то в оставшемся хроматине связывание комплекса увеличивается вдвое. Если же удалить все хромосомные белки, то связывание рецепторного комплекса глюкокортикоида с ДНК уменьшается на 50 %. Отсюда следует, что НГБ ответственны за связывание рецепторного комплекса гормона с ДНК [151]. Синтез НГБ стимулируется кортизоном [14] и глюкагоном [113]. Стероидные гормоны, индуцирующие фосфорилирование НГБ в яйцеводе [88], а также кальцитонин и гормоны паращитовидной железы, которые оказывают противоположное действие на метаболизм кальция в костных клетках, стимулируют фосфорилирование различных НГБ [60].

Экдизон — стероидный гормон, ответственный за развитие насекомых — вызывает образование пуффов в хромосомах слюнных желез у личинок Sciara [133]. Возникновение пуффа указывает на то, что в данном участке происходит транскрипция. В месте пуффа, вызванного действием экдизона, не наблюдается увеличения содержания гистонов или ДНК, в то время как содержание НГБ почти удваивается. Пуффы образуются лишь после окончания определенной стадии развития, когда клетки становятся компетентными (17-дневные личинки); они не появляются у 4-дневных личинок. Это свидетельствует о том, что для действия экдизона необходим какой-то цитоплазматический фактор, вероятно белок. Следовательно, прежде чем экдизон сможет оказать воздействие на специфические гены, должен быть активирован определенный ген, ответственный за синтез этого белка. При возникновении пуффов в политенных хромосомах Drosophila отношение белков к ДНК увеличивается с 6 до 16, количество РНК увеличивается вдвое, а Т


Рекомендуем почитать
В шаге от вечности. Как я стал киборгом, чтобы победить смерть

• Захватывающая история от первого лица – ученого, который решил превратиться в киборга, чтобы победить неизлечимую болезнь, поразившую его ЦНС. • Реальный опыт использования самых последних достижений робототехники, ИИ и хирургии в создании получеловека-полуробота. • Описание эксперимента, который способен изменить будущее смертельно больных людей. В 2017 году американскому ученому-робототехнику Питеру Скотту-Моргану диагностировали боковой амиотрофический склероз – болезнь, которую врачи признают неизлечимой (этот недуг в свое время разрушил нервные клетки Стивена Хокинга)


Биение жизни. Почему сердце – наш самый важный орган чувств

Во всем мире и во все времена сердце ассоциировалось с такими понятиями, как любовь, сочувствие, радость, отвага, сила и мудрость. Почему так? Этим вопросом задался кардиохирург Рейнхард Фридль, знакомый с сердцем не понаслышке. Результаты современных исследований его потрясли. Спустя двадцать два дня после зачатия «гормон любви» окситоцин запускает первый удар сердца, и сердцебиение сопровождает нас всю жизнь. Но сердце – не только насос! Благодаря его нервной системе, состоящей из десятков тысяч нейронов, сердце способно воспринимать намного больше, чем мы полагали до сих пор, – и у него есть что сообщить мозгу. Из этой книги вы узнаете, посредством каких сложных связей человеческие сердца общаются друг с другом и почему здоровый сердечный ритм имеет право быть хаотичным.


Человек должен жить

Владимир Иванович Лучосин (Мошковский) — врач. И первую свою повесть он посвятил будущим врачам.Действие повести развертывается в течение двух недель, но как много интересного происходит в жизни ее героев. Три студента медицинского института попадают на практику в больницу в районном центре. Здесь впервые им пришлось действовать самостоятельно, принимать решения в сложных случаях, борясь за жизнь человека. В необычных условиях они спасают жизнь мальчику. Будущие врачи на деле познают, как ответственна, благородна и романтична избранная ими профессия.Лучосин родился в 1921 году в Смоленске, в семье учителя.


Как избавиться от боли в шее. Шейный спондилез

Боли в спине и шее – расплата человека за прямохождение. В тот или иной период жизни практически каждый сталкивается с этой проблемой. Ощущения, которые мы при этом испытываем, гарантированно малоприятные и достаточно сильные.В последнее время число людей, страдающих шейным спондилезом, значительно возросло, а значит, появилась необходимость в книге, к которой они могли бы обратиться за советом. Доктор Шив Дуа, более тридцати лет занимающийся этой проблемой, является признанным специалистом в данной области.


Запоры: маленькие трагедии и большие проблемы

Пособие предназначено для практических терапевтов и врачей других специальностей, аспирантов, слушателей курсов повышения квалификации и студентов медицинских институтов, а также фармацевтических работников.В пособии в простой и понятной форме представлены ответы на самые распространенные вопросы, которые задают пациенты с запорами своему лечащему врачу.


Книга в помощь

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.