Страйер Л. Биохимия. Том 3

Подождите немного. Документ загружается.

какого-либо гистона в смеси для рекон-

струкции оказывается недостаточно, обра-

зования характерных бусин не происхо-

дит. Однако гистон H1 для реконструкции

не нужен; этот факт перекликается с тем, что

гистон H1 присутствует не во всех нуклеосо-

мах эукариотических клеток. Исследования

дифракции рентгеновских лучей также по-

казывают, что для получения картины, ха-

рактерной для хроматина, необходимо до-

бавить гистоны Н2А, Н2В, Н3 и Н4.

29.5. Минимальная нуклеосома

(«ядро» нуклеосомы) состоит из ДНК

длиной 140 пар оснований, намотанной

на октамер гистонов

Содержание ДНК в нуклеосомах различных

организмов и типов клеток колеблется от

160 до 240 пар оснований (табл. 29.2). Что

лежит в основе этих различий? И в этом слу-

чае использование нуклеаз оказалось весьма

Рис. 29.5. Гель-электрофорез фрагмен-

тов ДНК хроматина, полу-

ченных с помощью ограничен-

ного гидролиза микрококко-

вой нуклеазой. На дорожку

А была нанесена нефракциони-

рованная смесь. При центрифу-

гировании в градиенте концен-

трации сахарозы были полу-

чены фракции мономеров (Б),

димеров (В), тримеров (Г) и те-

трамеров (Д). [Finch J. Т.,

Noll M., Kornberg R. D., Ргос.

Nat. Acad. Sci., 72, 3321 (1975).]

Рис. 29.6. Электронные микрофотогра-

фии мономеров (А), димеров

(Б), тримеров (В) и тетрамеров

(Г) нуклеосом, полученных, как

описано в подписи к рис. 29.5.

[Finch J. Т., Noll M, Kornberg

R.D., Ргос. Nat. Acad. Sci., 72,

3321 (1975).]

29. Хромосомы и выражение

генов у эукариот

131

информативным. Нуклеосомы можно

в свою очередь гидролизовать микрококко-

вой нуклеазой; при этом получаются ча-

стицы минимальной нуклеосомы (нуклео-

сомного «ядра»), содержащие 140 пар

оснований, независимо от исходного содер-

жания ДНК в расчете на одну нуклеосому.

Эта минимальная нуклеосома, по всей ве-

роятности, практически одинакова у всех эу-

кариот. Она состоит из фрагмента ДНК

длиной 140 пар оснований, связанного с окта-

мером гистонов (по два гистона Н2А, Н2В,

Н3 и

Н4).

Минимальные нуклеосомы были полу-

чены в кристаллическом виде и в настоящее

время исследуются с помощью электронной

микроскопии (рис. 29.7) и дифракции рент-

геновских лучей. Кристаллизация этих ча-

стиц показывает, что нуклеосомы хрома-

тина весьма гомогенны. Арон Клуг и Джон

Финч (Aaron Klug, John Finch) установили,

что минимальная нуклеосома (нуклеосом-

ное «ядро») представляет собой уплощен-

ную частицу размером 110 х 100 x 55 А

и состоит из двух слоев. Фрагмент ДНК

Рис. 29.8. Схематическое изображение

нуклеосомы. Двойная спираль

ДНК (красная полоса) намота-

на на октамер гистонов (по две

молекулы Н2А, Н2В, Н3 и Н4;

изображены голубым). Гистон

H1 (желтый цвет) связывается

с наружной стороной этой ми-

нимальной нуклеосомы и

с линкерной ДНК. (Kornberg

A., DNA Replication. Freeman

and. Co., 1980.)

132

Часть IV.

Информация

Рис. 29.7. Электронная микрофотогра-

фия кристалла минимальных

нуклеосом. Центры соседних

нуклеосом в этом гексагональ-

ном слое находятся на расстоя-

нии 100 А друг от друга.

[Finch J. Т. et al, Nature, 269, 31

(1977).]

Таблица 29.2. Содержание ДНК в нуклеосомах

Тип клеток

Дрожжи

Клетки HeLa

Костный мозг крысы

Печень крысы

Почки крысы

Яйцевод курицы

Эритроциты курицы

Гаструла морского ежа

Сперма морского ежа

Число пар основа-

ний

165

183

192196

196196

207

218

241

длиной 140 пар оснований намотан снаружи

на сердцевину и образует 1

оборота лево-

закрученной суперспирали с шагом пример-

но 28 А (рис. 29.8).

Как уже упоминалось, гистон H1 не всег-

да присутствует в нуклеосоме. Последова-

тельность аминокислот в гистоне H1 наибо-

лее вариабельна из всех пяти гистонов.

К тому же гистон H1 отличается от других

гистонов пo стехиометрии: на нуклеосому

приходится одна молекула гистона H1. Кро-

ме того, гистон H1 легко отделяется от ну-

клеосом, что указывает на его перифериче-

скую локализацию, т.е. он не является

частью гистоновой сердцевины. Нуклео-

сомы теряют гистон H1, когда ДНК в их со-

ставе укорачивается со 160 до 140 пар осно-

ваний. Таким образом, гистон H1 почти

наверняка расположен вне нуклеосомы, бли-

же к линкерной ДНК. Гистон H1 может слу-

жить мостиком между различными нуклео-

сомами и способствовать таким образом

повышению компактности хроматина.

29.6. Нуклеосома - первый уровень

конденсации ДНК

Накручивание ДНК на нуклеосомную серд-

цевину обеспечивает конденсацию ДНК, так

как уменьшает ее линейные размеры. Уча-

сток ДНК длиной 200 пар оснований имеет

в растворе длину 680 А. В нуклеосоме это

количество ДНК укладывается в частицу

диаметром 100 А. Таким образом, плот-

ность упаковки (степень конденсации) ну-

клеосомы составляет примерно 7. Сравнима

ли эта величина со степенью конденсации

ДНК в хромосоме? Метафазные хромо-

сомы человека, которые находятся в сильно

конденсированном состоянии, содержат

5,3•10

пар оснований, что соответствует

контурной длине ДНК 180 см. Эта ДНК

упакована в 46 цилиндрических структур,

общая длина которых составляет 200 мкм.

Таким образом, плотность упаковки ДНК

в метафазных хромосомах равна приблизи-

тельно 10

. В интерфазных ядрах, где хрома-

тин находится в более дисперсном состоя-

нии, плотность упаковки для ДНК соста-

вляет примерно

-10

Очевидно, нуклео-

сома представляет собой лишь первый

уровень конденсации ДНК.

Каков следующий уровень организации

ДНК? Одна из возможностей состоит

в том, что сами нуклеосомы укладываются

в спираль. Например, предложена соленоид-

ная модель хроматина диаметром 360 А

Рис. 29.9. Предполагаемая соленоидная

модель хроматина. На один

оборот спирали приходится

шесть нуклеосом (показаны си-

ним цветом). Двойная спираль

ДНК (красная) намотана на ка-

ждую нуклеосому. [Finch J.T.,

Klug A., Proc. Nat. Acad. Sci., 73,

1900 (1976).]

с плотностью упаковки около 40 (рис. 29.9).

Складывание таких соленоидов в петли мо-

жет дать дополнительную конденсацию. По

всей вероятности, в стабилизации струк-

туры хромосомы высших порядков уча-

ствуют различные негистоновые белки. На-

пример, в лишенных гистонов метафазных

хромосомах выявляется центральный бел-

ковый остов, окруженный множеством

очень длинных петель ДНК (рис. 29.10). По-

видимому, эти петли ДНК закреплены на

остове. Такая организация может иметь

важное значение для передвижения хромо-

сом в митозе и мейозе.

29.7. Репликация эукариотической ДНК

начинается во многих местах и идет

в двух направлениях

Подобно другим молекулам ДНК, эукарио-

тическая ДНК реплицируется полуконсерва-

29. Хромосомы и выражение

генов у эукариот

133

Рис. 29.10. Электронная микрофотогра-

фия ДНК, с которой удалены

гистоны. ДНК прикрепляется

к центральному белковому

остову. Гистоны удалили из

метафазных хромосом клеток

HeLa, обработав их полианио-

нами. (Печатается с любезного

разрешения д-ра Ulrich

Laemmli.)

тивно. Кроме того, реплицированная ДНК

полуконсервативно распределяется между

сестринскими хроматидами метафазных

хромосом (рис. 29.11). Методом электрон-

ной микроскопии было показано, что репли-

кация эукариотической ДНК начинается во

многих точках и идет в двух направлениях.

Использование многих точек инициации не-

обходимо для быстрой репликации, так как

эукариотические ДНК имеют огромную

длину. Например, самая длинная хромосо-

134

Часть IV.

Информация

ма дрозофилы содержит ДНК длиной

2,1 см, или 62000 kb. Репликационная вилка

ДНК дрозофилы движется со скоростью 2,6

kb/мин (сравните со скоростью движения

вилки у Е. coli 16 kb/мин). Если бы в самой

большой хромосоме дрозофилы существо-

вала только одна точка начала репликации,

то ее удвоение заняло бы более 16 сут. На

самом деле время репликации составляет

менее 3 мин. Это достигается коопера-

тивным действием более чем 6000 реплика-

ционных вилок на одну молекулу ДНК. Мо-

лекула ДНК из ядра дрозофилы, находяще-

гося на стадии дробления, представляет

собой набор следующих один за другим

участков репликации, или «глаз»

(рис. 29.12). Активирование каждой точки

инициации порождает две расходящиеся ре-

пликационные вилки. Расширяющиеся

в обоих направлениях «глаза» сливаются

и образуют две дочерние молекулы ДНК

(рис. 29.13). «Глаз» внутри другого «глаза»

никогда не наблюдался. Из этого следует

что начало репликации не может снова реак-

тивироваться, пока не закончится реплика-

Рис. 29.11. Флуоресцентная микрофото-

графия метафазных хромосом

мужчины. ДНК в клетках

дважды реплицировалась

в среде, содержащей аналог ти-

мидина 5-бромдезоксиуридин

(BrdU). Хромосомы сначала

окрасили хинакрином (А),

отмыли и снова окрасили бис-

бензимидазольным красите-

лем Хехст 33258 (Б). BrdU ту-

шит флуоресценцию второго

красителя, поэтому сестрин-

ские хроматиды, содержащие

ДНК, в которой только одна

полинуклеотидная цепь заме-

щена BrdU, флуоресцирует яр-

че, чем ДНК с BrdU в обеих це-

пях. (Печатается с любезного

разрешения д-ра Sammuel

Latt.)

ция всей молекулы ДНК.

В эукариотических клетках имеются

ДНК-полимеразы трех типов (табл. 29.3).

α-Полимераза играет основную роль в ре-

пликации хромосомы, а β-фермент уча-

ствует в репарации ДНК. Когда покоящиеся

клетки начинают быстро делиться, количе-

ство α-полимеразы возрастает более чем

в 10 раз. γ-Полимераза отвечает за реплика-

цию митохондриальной ДНК. Как и прока-

риотические ДНК-полимеразы, эти фер-

менты используют в качестве активиро-

ванных предшественников дезокси-

рибонуклеозидтрифосфаты и осуществляют

элонгацию затравки по матрице в направле-

нии 5'—>3'. Но в отличие от прокариот эука-

риотические ДНК-полимеразы не обладают

Рис. 29.12. Электронная микрофотогра-

фия реплицирующейся хромо-

сомной ДНК из дробящегося

ядра эмбриона дрозофилы.

«Глаза» - только что реплици-

рованные участки. (Печатается

с любезного разрешения д-ра

David Hogness.)

29. Хромосомы и выражение

генов у эукариот

135

Рис. 29.13. Схематическое изображение

репликации эукариотической

хромосомы. Родительская

ДНК показана синим цве-

том, новообразованная ДНК-

красным.

нуклеазной активностью. Скорее всего

функцию исправления ошибок выполняют

нуклеазы, ассоциированные с этими поли-

меразами в мультиферментных комплексах.

Рис. 29.14. Фазы клеточного цикла эука-

риотической клетки: митоз

(М); фаза покоя 1, перед синте-

зом ДНК (G

); период синтеза

ДНК (S); фаза покоя 2, после

синтеза ДНК (G

). Продолжи-

тельность фаз зависит от типа

клеток и условий культивиро-

вания. Митоз - обычно самая

короткая фаза.

136

Часть IV.

Информация

29.8. Новые гистоны образуют

новые нуклеосомы на отстающей

дочерней цепи ДНК

В репликационных вилках синтез ДНК идет

в направлении 5'—>3' по одной дочерней це-

пи и в направлении 3'—>5' по другой. Как

и при репликации прокариотической ДНК

(разд. 24.19), это происходит следующим

образом: одна цепь, ведущая, синтезируется

непрерывно, а другая, отстающая,- преры-

висто. Как распределяются старые и новые

гистоны? Чтобы решить этот вопрос, синтез

ДНК проводили в присутствии ингибитора

белкового синтеза циклогексимида. В этих

условиях синтез ДНК прекращается в тече-

ние примерно 15 мин. При действии

ДНКазы I половина новообразованной

ДНК полностью распадается, а другая по-

ловина расщепляется на фрагменты длиной

200 пар оснований. Этот эксперимент, а так-

же данные, полученные с помощью метки

тяжелыми изотопами, показали, что роди-

тельские гистоны ассоциированы только

с одной из двухспиральных дочерних ДНК,

тогда как другая остается голой из-за отсут-

Таблица 29.3. Эукариотические ДНК-полимеразы

Тип

Локализация

Ядро

Митохондрии

Основная

функция

Репликация

ядерной ДНК

Репарация

ядерной ДНК

Репликация

митохондриаль-

ной ДНК

Масса,

кДа

140

150

Рис. 29.15. Асимметричная репликацион-

ная вилка, возникшая в резуль-

тате синтеза ДНК в присут-

ствии циклогексимида, блоки-

рующего образование новых

гистонов. Одна из дочерних

молекул ДНК покрыта бусина-

ми, другая остается голой. Это

показывает, что родительские

гистоны связаны только

с одной из дочерних молекул.

[Riley D., Weintraub H., Proc.

Nat. Acad. Sci., 76, 331 (1979).]

ствия новых гистонов. Эта интерпретация

находит прямое подтверждение на элек-

тронных микрофотографиях, где видно, что

в области репликационной вилки одна из

дочерних нитей покрыта бусинами, а дру-

гая - нет (рис. 29.15). Иными словами, роди-

тельские гистоны распределяются во время

репликации консервативно

. Такое поведе-

ние гистонов показывает, что гистоны не от-

деляются от ДНК во время репликации.

Старые гистоны остаются на двухцепочеч-

ной ДНК, содержащей ведущую цепь, тогда

как новые гистоны садятся на ДНК, содер-

жащую отстающую

цепь.

Причина

этого

различия между дочерними молекулами

ДНК заключается, очевидно, в том, что ги-

стоны гораздо прочнее связываются с двух-

цепочечной ДНК, чем с одноцепочечной.

Старые гистоны, по-видимому, не удержи-

Недавно этот вывод подвергался серьезной

критике в связи с тем, что по некоторым

данным циклогексимид нарушает нормальное

распределение гистонов во время репликации.—

Прим. перев.

ваются на отстающей цепи по той причине,

что до соединения фрагментов Оказаки она

содержит одноцепочечные участки.

29.9. Митохондрии и хлоропласты содержат

собственную ДНК

Не вся наследственная информация эука-

риотических клеток содержится в ядерной

хромосомной ДНК. В результате генетиче-

ских исследований дрожжей был открыт ми-

тохондриальный геном, отличный от ядер-

ного генома. В 1949 г. Борис Эфрусси (Boris

Ephrussi) обнаружил, что некоторые му-

танты пекарских дрожжей не способны

к окислительному фосфорилированию. Эти

дефектные по дыханию мутанты медленно

растут за счет брожения. Они называются

petites (что по-французски означает «ма-

ленькие»), так как образуют очень малень-

кие колонии. Генетический анализ привел

к неожиданному открытию, что мутации

petites сегрегируют независимо от ядра; это

навело на мысль о том, что митохондрии

обладают собственным геномом. И дей-

ствительно, через несколько лет в митохон-

дриях была обнаружена ДНК. Более того,

митохондриальная ДНК из штамма petite

отличалась по плавучей плотности от мито-

хондриальной ДНК дрожжей дикого типа;

из этого следовало, что у мутанта изменена

значительная часть митохондриального ге-

нома. Вслед за этим было показано, что хло-

ропласты фотосинтезирующих эукариот то-

же содержат ДНК и что она реплицируется,

транскрибируется и транслируется.

Митохондриальная ДНК животных кле-

ток - кольцевая двухцепочечная молекула

с контурной длиной около 5 мкм, что со-

ответствует 15 kb. Дрожжевая митохон-

дриальная ДНК обычно примерно в 5 раз

длиннее, а хлоропластная - в 10 раз длиннее.

Молекулы ДНК в митохондриях и хлоро-

пластах не связаны с гистонами. Они отно-

сительно невелики, сравнимы по величине

с вирусными геномами. Лучше всего изучен

митохондриальный геном дрожжей, коди-

рующий примерно десять белков, две моле-

кулы рибосомной РНК и около 26 видов

транспортной РНК. Молекулы, кодируемые

митохондриальной ДНК и синтезируемые

внутри этой органеллы, составляют всего

около 5% митохондриального белка. Таким

образом, большая часть белков митохон-

дрии кодируется ядерным геномом. Однако

29. Хромосомы и выражение

генов у эукариот

137

генетический вклад митохондриальной

ДНК необходим. Например, три из семи

субъединиц цитохромоксидазы и три из де-

сяти субъединиц АТРазы внутренней мем-

Рис. 29.16. Электронно-микроскопиче-

ское изображение молекулы

митохондриальной ДНК, со-

держащей два генома, соеди-

ненных «голова к хвосту»

с образованием кольца. Репли-

кация этой молекулы ДНК

только что началась. Стрелка-

ми показаны две петли, распо-

ложенные на противопо-

ложных сторонах кольца. Эти

петли с вытесненной цепью

(D-петли, от англ. displa-

cement - вытеснение) содержат

новосинтезированную ДНК.

Более тонкая линия в каждой

петле - вытесненный одноцепо-

чечный участок родительской

ДНК. (Печатается с любезного

разрешения д-ра David

Clayton.)

138

Часть IV.

Информация

браны митохондрий кодируются митохон-

дриальным геномом. Существование от-

дельных геномов влечет за собой ряд

вопросов. Каким образом репликация мито-

хондриальной ДНК координируется

с удвоением хромосом и делением клетки?

Как белки, синтезированные в цитозоле,

проникают в митохондрии и взаимодей-

ствуют с продуктами митохондриальных

генов? Но самое загадочное состоит в сле-

дующем: зачем митохондриям нужны со-

бственные геномы, если 95% их белков коди-

руются ядерным геномом? Ответов на эти

интригующие вопросы пока нет.

29.10. Эукариотическая ДНК содержит

много повторяющихся последовательностей

оснований

Рой Бриттен (Roy Britten) и его сотрудники

исследовали кинетику реассоциации ДНК,

денатурированной нагреванием, и обнару-

жили, что эукариотическая ДНК в отличие

от прокариотической ДНК содержит

много повторяющихся последовательно-

стей оснований. В этих экспериментах

ДНК дробили на короткие фрагменты

и затем денатурировали нагреванием рас-

твора выше температуры плавления ДНК

(Т

пл

). Затем полученный раствор одноцепо-

чечной ДНК охлаждали до температуры

примерно на 25°С ниже Т

пл

, оптимальной

для реассоциации комплементарных цепей

с образованием двухспиральной ДНК. Ки-

нетику реассоциации можно регистриро-

вать самыми различными способами.

Один из методов состоит в измерении по-

глощения раствора при 260 нм (разд. 24.9).

При этой длине волны коэффициент погло-

щения двухцепочечной ДНК примерно на

40% ниже, чем соответствующая величина

для одноцепочечной ДНК; это явление на-

зывается гипохромизмом. В основе другого

экспериментального подхода лежит тот

факт, что двухцепочечная ДНК связывает-

ся колонками с гидроксиапатитом (фосфа-

том кальция), а одноцепочечная проскаки-

вает. В этом методе привлекает то, что он

позволяет фракционировать большие коли-

чества ДНК на основе скорости ее реассо-

циации после тепловой денатурации.

Наблюдаемая кинетика реассоциации

ДНК Е. coli или фага Т4 соответствует

ожидаемой кинетике бимолекулярной реак-

ции

Рис. 29.17. Кривые зависимости f от C

(«кривые C

t») отображают ки-

нетику реассоциации несколь-

ких денатурированных нагре-

ванием ДНК. По оси ординат

отложена доля одноцепо-

чечных молекул, по оси

абсцисс - C

t. Быстрая реассо-

циация сателлитной ДНК мы-

ши показывает, что она содер-

жит огромное количество

повторяющихся последова-

тельностей. [Britten R. J., Koh-

ne D. E., Science, 161, 530

(1968).]

где S и S' - комплементарные одноцепо-

чечные молекулы, D - реассоциировавшая

двойная спираль и k - константа скорости

ассоциации. В такой реакции доля одноце-

почечных молекул f снижается со временем

в соответствии с уравнением

где С

- исходная концентрация ДНК (вы-

раженная в молях нуклеотидов в 1 л),

а t - время в секундах. Для определенной

ДНК и заданных экспериментальных усло-

вий (т. е. ионной силы, температуры, разме-

ра фрагментов ДНК) f зависит только от

t - произведения концентрации ДНК на

время. Кинетику реассоциации удобно гра-

фически изображать, откладывая зависи-

мость f от десятичного логарифма C

t. Та-

кая кривая C

t имеет сигмоидную форму

(рис. 29.17). Характеристикой того или

иного препарата ДНК служит величина

0,5

, которую легко определить с по-

мощью этой

кривой.

0,5

значение

при котором происходит реассоциация по-

ловины ДНК (f= 0,5). Для ДНК Е. coli зна-

чение

0,5

составляет примерно

М•с,

для

фага

Т4

0,5

= 0,3

М•с.

Эти

числа

показывают, что ДНК Е. coli реассоции-

рует примерно в 30 раз медленнее, чем

ДНК фага Т4. Объясняется это тем, что

ДНК Е. coli длиннее и число разных видов

фрагментов, которые содержатся в препа-

рате ДНК, разрушенной силами сдвига,

больше, чем в препарате ДНК Т4. Итак,

концентрация комплементарных фрагмен-

тов в растворе фрагментированной ДНК

Е. coli ниже, чем в растворе ДНК фага Т4

(содержащем такое же количество нуклео-

тидов), и, следовательно, скорость реассо-

циации ниже. Исследование ряда прока-

риотических ДНК показало, что величина

0,5

прямо пропорциональна размеру ге-

нома.

Когда с помощью этого метода стали

исследовать ДНК мыши, получили неожи-

данный результат. Геномы млекопитаю-

щих примерно на три порядка величины

больше, чем геном Е. coli, и предполага-

лось, что будет получена величина C

0,5

порядка 10

М•с. Раствор ДНК

с концентрацией 10

-4

М и с такой величи-

ной C

0,5

должен реассоциировать напо-

ловину за 10

с (примерно 3 года). К уди-

влению исследователей, они обнаружили,

что 10% ДНК мыши реассоциирует напо-

ловину за несколько секунд. Эта фракция

ДНК мыши реассоциирует быстрее, чем

даже самые маленькие вирусные ДНК, и,

следовательно, содержит много повторяю-

щихся последовательностей. Анализ кри-

29. Хромосомы и выражение

генов у эукариот

139

вой зависимости f от C

t показал, что эта

фракция мышиной ДНК содержит порядка

миллиона копий повторяющейся последова-

тельности длиной около 300 пар оснований.

Примерно 20% мышиной ДНК ренатури-

рует с промежуточной скоростью. Этот

факт, согласно интерпретации авторов,

указывал, что данная фракция содержит

—10

копий определенных последова-

тельностей. Остальные 70% мышиной

ДНК ренатурировали очень медленно. Ве-

личина

0,5

для

этой фракции показыва-

ла, что она состоит из уникальных или по-

чти уникальных последовательностей осно-

ваний.

Все изученные до настоящего времени

эукариотические геномы, кроме, возможно,

дрожжей, содержат повторяющиеся по-

следовательности ДНК, тогда как прока-

риоты ее не содержат. Например, челове-

ческая ДНК на 30% состоит из последова-

тельностей, повторяющихся по меньшей

мере 20 раз. Относительное содержание

высокоповторяющейся, умеренно повто-

ряющейся и уникальной ДНК различно

у разных видов.

29.11. Высокоповторяющаяся ДНК

(сателлитная ДНК) локализована

в центромерах

Многие высокоповторяющиеся ДНК мож-

но выделить методом центрифугирования

в градиенте плотности, так как их плавучая

плотность отличается от плотности основ-

ной ДНК. Например, ДНК Drosophila virilis

дает главный пик и три сателлитных пика

с меньшей плотностью (рис. 29.18). Эти са-

теллитные пики содержат исключительно

повторяющуюся ДНК. Каждая из них

представляет собой повторяющуюся по-

следовательность гептануклеотидов:

Роль высокоповторяющейся ДНК не-

известна. Но хромосомная локализация

этой фракции была определена с помощью

метода гибридизации in situ, разработанно-

го Джозефом Голлом и Мэри Лу Пардью

(Joseph Gall, Mary Lou Pardue). Клетки им-

мобилизовали под тонким слоем агара

140

Часть IV.

Информация

Рис. 29.18. На этой кривой седиментации

видны три отчетливых пика са-

теллитной ДНК (ρ = 1,692,

1,688 и 1,671). Показан резуль-

тат равновесного центрифуги-

рования ДНК D. virilis в ней-

тральном градиенте CsCl.

[Gall J. G., Cohen E. H., Ather-

ton D. D., Cold Spring Harbor

Symp. Quant. Biol., 38, 417

(1974).]

и обрабатывали щелочью для денатурации

ДНК. Затем этот препарат инкубировали

с меченной тритием РНК, транскрибиро-

ванной in vitro очищенной сателлитной

ДНК в качестве матрицы. Гибриды ра-

диоактивной РНК с участками хромосомы,

содержащими сателлитную ДНК, вы-

являли с помощью радиоавтографии

(рис. 29.19). Был получен очень четкий ре-

зультат: сателлитная ДНК мыши встре-

чается только в области центромер. Лока-

лизация этих последовательностей и отсут-

ствие в клетке комплементарных им РНК

объясняются, по-видимому, тем, что са-

теллитные последовательности участвуют

в перемещениях хромосом во время мито-

за и мейоза.

29.12. Гены, кодирующие рибосомные РНК,

расположены один за другим тандемно

и повторяются несколько сот раз

Гены, кодирующие молекулы рибосомных

РНК, отличаются двумя особенностями.

Во-первых, они повторяются тандемно