Высказано предположение о наличии прямой связи между метилированием ДНК и состоянием генетической активности в клетках. Существует класс белков, которые специфическим образом связываются с метилированными участками ДНК, делая их недоступными для действия ряда ферментов, в том числе, возможно, и для полиме-раз. Получено много прямых экспериментальных доказательств роли метилирования ДНК в инактивации эукариотических промоторов, а значит, и в регуляции активности генов. Напротив, гипометилирова-ние промоторной области генов, в особенности CpG-островков, как правило, свидетельствует о функциональной активности генов. Показано, что необычные структуры в молекуле ДНК, как и экзогенная ДНК, встроившаяся в процессе генетической трансформации, нередко подвергаются метилированию. Известно, что метилирование играет важную роль в инактивации Х-хромосомы у самок, в регуляции экспрессии генов в процессе развития, а также непосредственно вовлечено в феномен хромосомного (геномного) импринтинга, связанного с различной пенетрантностью некоторых аллелей в зависимости от их происхождения, т. е. прохождения через материнский или отцовский гаметогенез [Баранов B.C., 1991].
В GC-богатых изохорах локализовано большое количество CpG-островков - последовательностей от 500 до 2000 п.о., характеризующихся очень высоким содержанием гуанина и цитозина (G+C > 60%), представленных в виде кластеров неметилированных CpG-дуплетов и так называемых G/C-боксов - локусов, родственных сайту узнавания для одного из транскрипционных факторов Spl -(G)4C(G)4C [Bird, 1986; Lindsay S., Bird A.P., 1987; Aissani В., Bernardi G., 1991]. CpG-островки содержат много сайтов узнавания для чувствительной к метилированию эндонуклеазы Hpall, а также сайш для ред-кощепящих рестриктаз, узнающих неметилированные CpG-дуплеты. В частности, более 80% Nor 1-сайтов связано с CpG-богатыми островками. Как правило, CpG-островки локализованы в 5'- фланкирующих последовательностях, 5'-экзонах и 5'-интронах всех изученных генов «домашнего хозяйства» и 40% тканеспецифических генов. CpG-островки являются характерной особенностью транскрибируемых участков генома. Их идентификация в клонированных последовательностях геномных библиотек существенно облегчает поиск конкретных структурных генов (см. 2.4) . Наибольшая плотность CpG-островков наблюдается в тело-мерных участках хромосом 1,9, 15, 16, 17, 19, 20, 22 [Antonarakis S.E., 1994]. Точные молекулярные методы регистрации CpG-островков показали, что их число в геноме человека приближается к 45 000 [Antequera F., BirdA.P., 1993].
суббота
Прямая связь между метилированием ДНК
