Почему Сталин защищал Лысенко (Миронин) - страница 130

Метилирование ДНК регулирует экспрессию генов и клеточную дифференцировку (332). Метилирование цитозина приводит к тому, что к ДНК приклеиваются белки, ингибирующие транскрипцию (305). Метилирование транскрибируемой части гена не приводит к полному подавлению его транскрипции (61), однако метилирование резко нарушает функцию белков синтезирующих информационную РНК, и это ещё один источник ошибок при синтезе белка. Метилирование снижает скорость и точность копирования информации. Клетка решила и эту проблему создав особые белки деметиляторы. Обычно метилирование выключает данный ген из системы и белок на нем не может синтезироваться. Метилирование ДНК, видимо, сохраняется при делении. На этом основано существование разных клеток и тканей в организме животных. Этот механизм можно рассматривать как часть эпигенетической (когда информация записана не на ДНК) составляющей генома (90).

Метилирование ДНК уменьшается с возрастом. Это явление было открыто советским ученым Ванюшиным (331, 333). При раке уменьшается метилирование ДНК (331, 333). Метилирование ДНК участвует в созревании клеток (275, 305).

Эксперименты показали, что если пометить ядро соматической дифференцированной клетки в цитоплазму яйцеклетки или цитоплазму, взятую из стволовых клеток, то изменяется уровень метилирования ДНК (344). Метилированная ДНК передается в дочернюю клетку, то есть не мешает удвоению ДНК (330). Метилирование цистеина и гистонов мешает перепрограммировать геном ядра для начала развития.

Особенно широко метилирование ДНК и гистонов распространено у растений и именно оно задействовано в изменении признаков при целенаправленном отборе при выведении сортов (см. ниже). У растений метилирование ДНК меняется при прорастании семян, при переходе к цветению и после заражения грибами и вирусами.

Однако, например, у круглого червя Caenorhabditis elegans метилирование цитозина почти не наблюдается, в то время, как у позвоночных обнаружен высокий уровень метилирования — до 1 % (20).

Таким образом, метилирование ДНК и гистонов влияет на процесс передачи наследственной информации по пути, в котором участие последовательности нуклеотидов ДНК минимально.

Когда же нуклеотиды ДНК подвергаются гликозилированию, то это также приводит к мутациям из-за прямого повреждения ДНК и инактивации систем репарации ошибок рекомбинации, а также вызывает повышенную ломкость хромосом.

4.8. МАЛЫЕ РНК

Не всегда метилирование, ацетилирование, гликозилирование… ДНК могут объяснить наблюдаемые эффекты переноса наследственной информации. Существенную роль во внегенетическом наследовании играют малые молекулы РНК, способные через склеивание с цепями нуклеотидов ДНК или матричной РНК регулировать копирование и передачу наследственной информации.