БИОХИМИЯ, 2007, том 72, вып. 12, с. 1583–1593
УДК 577.152.211
Пристальный взгляд стихийного натуралиста на мир ДНК (нуклеотидный состав, последовательности, метилирование)
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ им. М.В. Ломоносова
Поступила в редакцию 14.06.2007
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: геносистематика, состав ДНК, метилирование ДНК, N6-метиладенин, 5-метилцитозин, рак, репликация, старение, эволюция, эндонуклеазы растений, эпигенетика.
Аннотация
Рассмотрены пионерские сведения о составе, минорных основаниях и особенностях последовательности ДНК (пиримидиновые блоки) у про- и эукариот и значение этих данных в становлении геносистематики. Описаны современные представления о специфичности и функциональной роли метилирования ДНК. Метилирование ДНК контролирует все генетические процессы, является механизмом клеточной дифференцировки и репрессии генов. Предложена модель регуляции репликации ДНК метилированием. Открыто адениновое метилирование ДНК у высших эукариот (растения) и установлено, что у них один и тот же ген может быть метилирован по цитозиновым и адениновым остаткам. В клетке эукариот существуют, по крайней мере, две разные и взаимозависимые системы метилирования ДНК. У растений выявлена и описана первая для эукариот адениновая ДНК-метилтрансфераза; фермент метилирует ДНК с образованием остатков N6-метиладенина в последовательности TGATCA → TGm6ATCA. Найдено, что растения имеют чувствительные к метилированию, SAM-зависимые эндонуклеазы; тем самым, у них, подобно микробам, по-видимому, существует система рестрикции-мофикации (R-М). У растений открыта система сопряженной регуляции SAM-зависимых эндонуклеаз с разнонаправленным действием на них эффектора (SAM). Выявление существенной роли метилирования ДНК в регуляции генетических процессов – материализация эпигенетики и эпигеномики.