Кудринa Р. А., Мироновa А. А., Ставровская Е. Д. Хроматин и поликомб: биология и биоинформатика



Журнал: Молекулярная биология    Номер: 1     Год: 2017

     В многоклеточном организме клетки различных типов имеют почти идентичный геном, однако многообразие их фенотипов очевидно. Оно возникает из-за того, что в разных типах клеток экспрессируются разные группы генов. Регуляция экспрессии возможна на множестве этапов пути от ДНК к белку, однако, в основном, происходит на уровне транскрипции. Регуляторами могут служить транскрипционные факторы, которые связываются с хроматином. Их связывание напрямую зависит от пространственной структуры хроматина, которая сильно варьирует в различных типах клеток. Ключевую роль в ее формировании играют модификации гистонов. Сочетание различных модификаций в конкретном участке хроматина определяет его доступность для ферментов. В данном обзоре мы приводим описание наиболее изученных модификаций гистонов. Для каждой модификации хроматина существует определенный механизм, с помощью которого ее можно установить. Один из ключевых механизмов, который осуществляет репрессию хроматина - работа комплексов Polycomb. Он имеет важное значение, в частности, для клеточной дифференциации. В обзоре рассмотрены работы, посвященные составу и функции комплексов Polycomb в различных организмах. Благодаря современным экспериментальным техникам, в настоящее время в открытом доступе находится большое количество данных о гистоновых модификациях, а также других эпигеномных характеристиках хроматина в различных тканях и организмах. Это позволяет изучать эпигеном средствами биоинформатики. Для анализа эпигеномных свойств разработано большое количество вычислительных методов и графических интерфейсов. В обзоре представлены основные работы, посвященные биоинформатическому анализу эпигеномных данных.

Ключевые слова: хроматин, эпигеном, модификации гистонов, репрессирующий комплекс Polycomb, биоинформатика.