Особенности нуклеиновых кислот и хроматина нервной ткани: содержание

Особенности нуклеиновых кислот и хроматина нервной ткани: содержание ДНК в нервных клетках, синтез и пролиферация нервных клеток, репарация ДНК, особенности организации хроматина, экспрессия генома, связанная со специфичностью головного мозга

В паре хромосом нейроцитов головного мозга человека содержится около 6109 пар нуклеотидов

Явление гипердиплоидизации обнаружено в клетках Пуркинье мозжечка, в небольшой части которых выявлено избирательное умножение генов рРНК (вероятно, некая отсылка к беспозвоночным предковым формам, в нейронах которых явление полиплоидизации распространено очень широко).

Ген HTT, присутствующий у всех людей, кодирует белок хантингтин (Htt). Ген HTT расположен на коротком плече 4-й хромосомы (4p16.3). Этот ген содержит в себе участок с повторяющейся последовательностью трёх азотистых оснований — цитозин-аденин-гуанин (т.е., ЦАГЦАГЦАГ...). Триплет ЦАГ кодирует аминокислоту глутамин, поэтому синтезируемый белок хантингтин содержит последовательность глутаминовых аминокислот, называемую полиглутаминовый тракт

Нейрональные стволовые клетки периодически делятся в двух основных областях: в желудочках и в гиппокампе. При пролиферации стволовых клеток образуются новые с.к. и клетки-предшественники.

Организация хроматина эукариот

Эухроматин-участки хромосом, сохраняющие деспирализованное состояние в покоящемся ядре (в интерфазе) и спирализующиеся при делении клеток (в профазе) ; содержат большинство генов и потенциально способны к транскрипции. Эухроматин отличается от гетерохроматина меньшим содержанием метилированных оснований и блоков повторяющихся последовательностей ДНК, большим количеством негистоновых белков и ацетилированных молекул гистонов, менее плотной упаковкой хромосомного материала, что, как полагают, особенно важно для активности эухроматина и делает его потенциально более доступным для ферментов, обеспечивающих транскрипцию. Эухроматин может приобретать свойства факультативного гетерохроматина — инактивироваться, что является одним из способов регуляции генной активности.

Однозначной связи между транскрипционной активностью генов и длиной нуклеосом не существует. Транскрипционная активность хроматина определяется, как уже отмечено выше, большим числом факторов. Возможно, существование коротких нуклеосом в хроматине нейронов лишь каким-то образом облегчает действие этих факторов. В частности, могут изменяться условия взаимодействия линкерных участков хроматина с гистоном HI и негистоновыми белками. В хроматине нейронов неокортекса содержание гистона HI составляет - 0,5 молекулы на 1 нуклеосому, что примерно в два раза ниже, чем его содержание в хроматине глиальных клеток и клеток соматических тканей. Это хорошо согласуется с данными о более высокой доле активного хроматина в мозге по сравнению с соматическими тканями и в нейронах по сравнению с глиальными клетками. Фракция активного хроматина нейронов практически не содержит гистона HI, а аналогичная фракция хроматина из клеток неастроцитарной глии содержит его в очень малом количестве. Напротив, фракции неактивного хроматина нейронов и глии содержат сравнительно высокие количества HI. Снижение доли активного хроматина в нейронах и глиальных клетках мозга человека при болезни Альцгеймера также коррелирует с повышением содержания гистона HI.

Гормон соединяется с рецептором на внешней стороне клеточной мембраны и при участии N-белка активирует фермент аденилатциклазу (АЦ), локализованную на внутренней стороне мембраны. АЦ катализирует синтез цАМФ из комплекса Mg-АТФ. Образовавшийся цАМФ связывается с ферментом протеинкиназой, в результате чего фермент диссоциирует на регуляторную (Р) и каталитическую (К) субъединицы. К-субъединица фосфорилирует определенные белки, в том числе ферменты, увеличивая или снижая их активность, что приводит к изменению соответствующих функций клетки. Фосфорилирование К-субъединицей белков хроматина или связывание с ним Р-субъединицы приводит к изменению матричной активности хроматина и пролиферативного статуса клетки. На этапе активации аденилатциклазы гормональный сигнал усиливается в 100 —1000 раз, а при активации протеинкиназы ещё в 100 раз, то есть одна молекула гормона может вызвать фосфорилирование 10-5 молекул белка (каскадное усиление). Действие цАМФ в клетке прекращается при гидролизе его фосфодиэстеразой и дефосфорилированин белков фосфопротеннфосфатазой.