О. И. Подгорная, Д. И. Остромышенский, Н. И. Енукашвили
Кому он нужен, этот мусор, или темная материя генома

Рубрика: Химия. Биология. Медицина.
Журнал: Биохимия Том: 83 Номер: 4 Год: 2018

Центромеры (ЦЕН), перицентромерные районы (периЦЕН) и районы субтеломер (субТел) – районы конститутивного гетерохроматина (ГХ). Основным компонентом ГХ являются тандемные повторы (сателлитная ДНК), которые у мыши и человека составляют не менее 10% генома. В интерфазном ядре у многих видов ГХ организован в виде четко очерченных структур в ядре – хромоцентры. В обзоре рассмотрены основные классы последовательностей ГХ в порядке возрастания их количества в ридах после секвенирования хромоцентров мыши (ChrmC). Тандемные повторы составляют ~70% ChrmC. На втором месте – Non-LTR ретропозоны (в основном, LINE) (~11%). На третьем месте – эндогенные ретровирусы (~9%). ГХ не обогащен ERV по сравнению с целым геномом, однако наблюдаются различия в распределении отдельных элементов:
если в целом геноме наиболее распространенными являются MaLR-подобные элементы (ERV3), то в ГХ преобладают IAP и соответствующие им LTR (ERV2). Большинство LINE ChrmC представлено фрагментом 2 т.н.п. конца 2-й ORF и фланкирующего района. Почти все тандемные повторы (ТП), тестированные как ЦЕН или периЦЕН, входят в состав ChrmC. Из 60 новых семейств ТП, найденных при классификации, 29 семейств нет в ChrmC, что предполагает их расположение на плечах хромосом. Транскрипция ТП необходима для поддержания конденсированного состояния ГХ, но особенно важны всплески транскрипции ТП, сопровождающие нормальный эмбриогенез и другие моменты кардинальной смены клеточной программы, в том числе при канцерогенезе. В обзоре обсуждается недавно открытый глобальный механизм эпигенетической регуляции с помощью транскриптов некодирующих последовательностей – длинных некодирующих РНК (lncRNA), его роль в эмбриогенезе и поддержании плюрипотентности.
Ключевые слова: гетерохроматин, секвенирование, тандемные повторы, диспергированные повторы, мобильные элементы, ретропозоны, длинные некодирующие РНК, in situ гибридизация.