ИСТИНА

Хроматин, представленный в клетках эукариот в виде сложного нуклеопротеинового комплекса, обеспечивает хранение, реализацию и передачу генетической информации. На сегодняшний день структурная организация и функциональные особенности репликации и транскрипции ДНК достаточно хорошо изучены на молекулярно-биологическом уровне. Однако плотная упаковка ДНК в комплексе с белками ведет к возникновению топологических проблем. Известно, что существует иерархический порядок в укладке хроматина: двуспиральная ДНК в комплексе с гистонами образует 10-нм нуклеосому, которая в свою очередь упаковывается в 30 нм фибриллу. Высшие уровни компактизации представлены хромонемами, структурами толщиной 150-250 нм, а наиболее плотная упаковка происходит в митотических хромосомах. Вопрос о высших уровнях компактизации хроматина до сих пор остается дискуссионным и дополнительно осложняется в связи с функциональной и структурной неоднородность хроматина, который разделяют на раннереплицируемый эухроматин и позднереплицируемый гетерохроматин. Остается неизвестным как происходит компактизация уже отреплецируемого эу- и гетерохроматина непосредственно перед митозом, одинакова ли она для двух различных фракций или идет по разным механизмам. Для понимания этого вопроса мы использовали метод недеструктивного репликативного мечения и отложенной метки, максимально сохранив нативную организацию хроматина в митозе. Ультраструктурную организацию постреплицируемого эу- и гетерохроматина визуализировали на электронномикроскопическом уровне с помощью антител, конъюгированных с золотом и дополнительного усиления серебром. В связи с тем, что в митозе хроматин плотно упакован, возникают проблемы визуализации его тонкой ультраструктуры. Поэтому для воссоздания организации генома в объеме мы использовали метод серийных срезов, а также электронную томографию. Анализируя полученные данные мы обратили внимание на некоторую разнородность в укладке эу- и гетерохроматина в профазе митоза. Наблюдается топологическое различие в распределении двух фракций по всему объему ядра: для эухроматина характерно диффузное распределение, тогда как гетерохроматин собирается в более плотные структуры. Помимо этого, различия наблюдаются в распределении метки внутри одного репликативного домена. Гетерохроматин демонстрирует высокую плотность метки, в отличие от довольно разреженной эухроматиновой метки. Такая разнородность предположительно связана с архитектурными белками хромосом, селективно ассоциированными с эу- и гетерохроматином, например, конденсинами I и II. Полученные данные наглядно иллюстрируют различия в характере компактизации двух различных фракций генома и позволяют утверждать, что в компактизации эу- и гетерохроматина задействованы различные механизмы упаковки.