Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК
В роботі досліджували характер крупноблочної фрагментації у тканинах рослин з різним проліферативним статусом і ступенем диференціювання, а також у культурі лімфобластоїдних клітин людини у відсутності сироватки. Показано, що для тканин у стані спокою або диференційованих тканин характерно посилене...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Datum: | 1995 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1995
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156180 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК / В.Т. Солов'ян, І.О Андреев // Биополимеры и клетка. — 1995. — Т. 11, № 5. — С. 51-55. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156180 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Солов'ян, В.Т. Андреев, І.О. 2019-06-18T09:40:44Z 2019-06-18T09:40:44Z 1995 Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК / В.Т. Солов'ян, І.О Андреев // Биополимеры и клетка. — 1995. — Т. 11, № 5. — С. 51-55. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.0003FB https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156180 575.113/577.21 В роботі досліджували характер крупноблочної фрагментації у тканинах рослин з різним проліферативним статусом і ступенем диференціювання, а також у культурі лімфобластоїдних клітин людини у відсутності сироватки. Показано, що для тканин у стані спокою або диференційованих тканин характерно посилене формування великих фрагментів. При цьому разщеплені домени ядерної ДНК відрізняються від нерозщеплених за складом геномних послідовностей. Культивування лімфобластоїдних клітин у середовищі без сироватки супроводжується прогресивним зростанням крупноблочної фрагментації, яка швидко зменшується в залежності від додавання сироватки. Крім того, транзитне посилення крупноблрчної фрагментації викликає зміну локалізації послідовностей у розщеплених доменах. Отримані результати вказують на те, що модифікація нативності доменів ядерної ДНК, яка проявляється у різному характері крупноблочної фрагментації, може являти собою специфічну геномну реакцію, що супроводжується фізіологічними змінами, які відбуваються у клітинах, і мати відношення до перепрограмування геномної експресії. В работе исследовали характер крупноблочной фрагментации в тканях растений с различным пролиферативным статусом и степенью диффе-ренцировки, а также в культуре лимфобластоидных клеток человека в отсутствие сыворотки. Показано, что для покоящихся или дифференцированных тканей характерно усиленное формирование крупных фрагментов. При этом расщепленные домены ядерной ДНК отличаются от не расщепленных по составу геномных последовательностей. Культивирование лимфобластоидных клеток в среде без сыворотки сопровождается прогрессивным нарастанием крупноблочной фрагментации, которая быстро уменьшается в зависимости от добавления сыворотки. Кроме того, транзитное усиление крупноблочной фрагментации вызывает изменение локализации последовательностей c-myc в расщепленных доменах. Полученные результаты указывают на то, что модификация нативности доменов ядерной ДНК, проявляющаяся в различном характере крупноблочной фрагментации ДНК, может представлять собой специфическую геномную реакцию, сопровождающую физиологические изменения, происходящие в клетках, и иметь отношение к перепрограммированию геномной экспрессии. We examined the pattern of ordered high molecular weight DNA cleavage In plant tissues showing diverse proliferative status or differentiation level, as well as that in human cultured lymphoblastoma cells during serum starvation. It was demonstrated that in quiescent or differentiated tissues there occur increased high molecular weight DNA cleavage, with the cleaved DNA domains being distinct from non-cleaved ones by the genome sequence composition. Lymphoblastoid cell culturing in serum-free medium was shown to be accompanied by progressive accumulation of high molecular weight DNA fragments which is rapidly decreased after serum addition. Transient increase in high molecular weight DNA fragmentation was found to accompany by temporal changes in C-myc sequence localization within cleaved DNA domains. The results obtained suggest that ordered disintegration of nuclear DNA into high molecular weight DNA fragments may present the specific genome reaction accompanying the physiological changes in the cells and may be presumably implicated to reprogramming of gene expression. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК Физиологическое значение дезинтеграции структурных доменов ядерной ДНК: свидетельства неслучайного расщепления доменов ДНК The physiological significance of nuclear dna structural domain disintegration: evidence for non-random DNA domain cleavage Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК |
| spellingShingle |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК Солов'ян, В.Т. Андреев, І.О. |
| title_short |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК |
| title_full |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК |
| title_fullStr |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК |
| title_full_unstemmed |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК |
| title_sort |
фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної днк: свідчення невипадкового розщеплення доменів днк |
| author |
Солов'ян, В.Т. Андреев, І.О. |
| author_facet |
Солов'ян, В.Т. Андреев, І.О. |
| publishDate |
1995 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Физиологическое значение дезинтеграции структурных доменов ядерной ДНК: свидетельства неслучайного расщепления доменов ДНК The physiological significance of nuclear dna structural domain disintegration: evidence for non-random DNA domain cleavage |
| description |
В роботі досліджували характер крупноблочної фрагментації у тканинах рослин з різним проліферативним статусом і ступенем диференціювання, а також у культурі лімфобластоїдних клітин людини у відсутності сироватки. Показано, що для тканин у стані спокою або диференційованих тканин характерно посилене формування великих фрагментів. При цьому разщеплені домени ядерної ДНК відрізняються від нерозщеплених за складом геномних послідовностей. Культивування лімфобластоїдних клітин у середовищі без сироватки супроводжується прогресивним зростанням крупноблочної фрагментації, яка швидко зменшується в залежності від додавання сироватки. Крім того, транзитне посилення крупноблрчної фрагментації викликає зміну локалізації послідовностей у розщеплених доменах. Отримані результати вказують на те, що модифікація нативності доменів ядерної ДНК, яка проявляється у різному характері крупноблочної фрагментації, може являти собою специфічну геномну реакцію, що супроводжується фізіологічними змінами, які відбуваються у клітинах, і мати відношення до перепрограмування геномної експресії.
В работе исследовали характер крупноблочной фрагментации в тканях растений с различным пролиферативным статусом и степенью диффе-ренцировки, а также в культуре лимфобластоидных клеток человека в отсутствие сыворотки. Показано, что для покоящихся или дифференцированных тканей характерно усиленное формирование крупных фрагментов. При этом расщепленные домены ядерной ДНК отличаются от не расщепленных по составу геномных последовательностей. Культивирование лимфобластоидных клеток в среде без сыворотки сопровождается прогрессивным нарастанием крупноблочной фрагментации, которая быстро уменьшается в зависимости от добавления сыворотки. Кроме того, транзитное усиление крупноблочной фрагментации вызывает изменение локализации последовательностей c-myc в расщепленных доменах. Полученные результаты указывают на то, что модификация нативности доменов ядерной ДНК, проявляющаяся в различном характере крупноблочной фрагментации ДНК, может представлять собой специфическую геномную реакцию, сопровождающую физиологические изменения, происходящие в клетках, и иметь отношение к перепрограммированию геномной экспрессии.
We examined the pattern of ordered high molecular weight DNA cleavage In plant tissues showing diverse proliferative status or differentiation level, as well as that in human cultured lymphoblastoma cells during serum starvation. It was demonstrated that in quiescent or differentiated tissues there occur increased high molecular weight DNA cleavage, with the cleaved DNA domains being distinct from non-cleaved ones by the genome sequence composition. Lymphoblastoid cell culturing in serum-free medium was shown to be accompanied by progressive accumulation of high molecular weight DNA fragments which is rapidly decreased after serum addition. Transient increase in high molecular weight DNA fragmentation was found to accompany by temporal changes in C-myc sequence localization within cleaved DNA domains. The results obtained suggest that ordered disintegration of nuclear DNA into high molecular weight DNA fragments may present the specific genome reaction accompanying the physiological changes in the cells and may be presumably implicated to reprogramming of gene expression.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156180 |
| citation_txt |
Фізіологічне значення дезінтеграції структурових доменів ядерної ДНК: свідчення невипадкового розщеплення доменів ДНК / В.Т. Солов'ян, І.О Андреев // Биополимеры и клетка. — 1995. — Т. 11, № 5. — С. 51-55. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT solovânvt fízíologíčneznačennâdezíntegracíístrukturovihdomenívâdernoídnksvídčennânevipadkovogorozŝeplennâdomenívdnk AT andreevío fízíologíčneznačennâdezíntegracíístrukturovihdomenívâdernoídnksvídčennânevipadkovogorozŝeplennâdomenívdnk AT solovânvt fiziologičeskoeznačeniedezintegraciistrukturnyhdomenovâdernoidnksvidetelʹstvaneslučainogorasŝepleniâdomenovdnk AT andreevío fiziologičeskoeznačeniedezintegraciistrukturnyhdomenovâdernoidnksvidetelʹstvaneslučainogorasŝepleniâdomenovdnk AT solovânvt thephysiologicalsignificanceofnucleardnastructuraldomaindisintegrationevidencefornonrandomdnadomaincleavage AT andreevío thephysiologicalsignificanceofnucleardnastructuraldomaindisintegrationevidencefornonrandomdnadomaincleavage |
| first_indexed |
2025-11-24T02:43:11Z |
| last_indexed |
2025-11-24T02:43:11Z |
| _version_ |
1850837011315818496 |
| fulltext |
УДК 575.113/577.21
V. Т. Solov'yan, I. О. Andreev
THE PHYSIOLOGICAL SIGNIFICANCE
OF NUCLEAR DNA STRUCTURAL DOMAIN DISINTEGRATION:
EVIDENCE FOR NON-RANDOM DNA DOMAIN CLEAVAGE
We examined the pattern of ordered high molecular weight DNA cleavage in plant
tissues showing diverse proliferative status or differentiation level, as welt as that in
human cultured lymphoblastoma cells during serum starvation. It was demonstrated
that in quiescent or differentiated tissues there occur increased high molecular weight
DNA cleavage, with the cleaved DNA domains being distinct from non-cleaved ones by
the genome sequence composition. Lymphoblastoid cell culturing in serum-free medium
was shown to be accompanied by progressive accumulation of high molecular weight
DNA fragments which is rapidly decreased after serum addition. Transient increase
in high molecular weight DNA fragmentation was found to accompany by temporal
changes in C-myc sequence localization within cleaved DNA domains. The results
obtained suggest that ordered disintegration of nuclear DNA into high molecular weight
DNA fragments may present the specific genome reaction accompanying the physiolo
gical changes in the cells and may be presumably implicated to reprogramming of gene
expression.
Introduction. Previously we showed that the treatment of agarose-em-
bedded nuclear DNA preparations with protein denaturants resulted in
appearance of two main types of nuclear DNA fragments sized about
50—100 and 250—300 kb,, which proved to be unityped for various euka-
ryote representatives [1]. Consistent with our early data as well as tho
se of other investigators the DNA fragment observed may be ascribed
to the nuclear DNA loop domains cleaved by topoisomerase II [1—3].
Recently the similar pattern of high molecular weight (HMW) DNA
fragmentation was demonstrated at the early steps of apoptosis [4—7]
and upon stress influences (Solov'yan and Andreev, previous communi
cation), thus suggesting that enhanced cleavage of nuclear DNA struc
tural domain may be of physiological value.
In the present report we demonstrate that the pattern of ordered
HMW/DNA cleavage depends on the tissue proliferative activity and
(or) differentiation level, and provide evidence suggesting the non-ran
dom DNA structural domain cleavage.
Material and methods. C e l l l i n e s a n d c u l t u r e c o n d i t i
o n s . Maize seedlings, intact plants and cultured cells of Rauwolfia ser
pentina and human lymphoblastoma cultured cells (line СЕМ) were used
for these investigations. СЕМ cultured cells were routinely incubated in
RPMI 1640 medium supplemented with 10 % fetal calf serum (FCS) in
an atmosphere of 95 % air, 5 % CO2 to give a final suspension of (2—
5) • 106 cells/ml.
P r e p a r a t i o n of D N A s a m p l e s t o F I G E f r a c t i o n a
t i o n . Nuclei from plant tissues were prepared according to the proce
dure by Smith and Berezney )[11] with modifications as follows. The
pellet of nuclei was obtained by homogenization of tissues in cold-ice
isolation buffer (50 mM Tris-HCl, pH 8.0, 10 mM EDTA, 0.3 M manni-
tol, 0.1 % BSA (pental fraction), 4 mM 2-mercaptoethanol).
After filtration and centrifugation (lOOOXg for 15 min) the pel
let was resuspended in the same buffer and layered on 2.2 M sucrose
prepared in isolation buffer. After the next* centrifugation (80.000Xg
© V. T. SOLOV'YAN, I. O. ANDREEV, 1995
ISSN 0233-7G57. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 5 4 * 51
їог 2 h)) the pellet of purified nuclei was washed in isolation buffer'
followed by addition of equal volume of 1 % low-melting agarose^, The
suspension of nuclei was placed in inserts of 2 mm thickness, cooled up
to gelation and equal volume of 1 % sarcosyl or SDS was layered fol
lowed by incubation for 1—24 h at 55 °С.
200 jil suspension of cultured СЕМ cells (2-Ю6 cells/ml) were pla
ced into the well of cell culture plate followed by addition of equal vo
lume of 1 % low-melting agarose prepared on TEN-buffer (10 mM Tris-
Fig. 1. The pattern of high
molecular wciht DNA frag
mentation in plant tissues sho
wing diverse proliferation sta
tus or differentiation level:
A — The pattern of ordered
nuclear DNA cleavage in Zea
mays seedlings ( / — a p i c a l root
meristematic tissues; 2 — the
root tissues without meri-
stem); В — The pattern of
ordered nuclear DNA cleavage
in С re pis сарі liar is (1—7-
days old seedlings; 2 — meso-
phyll leaves); С — The pattern
of ordered nuclear DNA clea
vage in Rauwolfia serpentina
(1 — leaves of intact plants;
2 —• cultured cells)
HC1, pH 7.5, 1 mM EDTA, 150 mM NaCl). After gelation the equal volu
me of lysing buffer (TEN+1 % SDS) was layered followed by incuba
tion for 1 h at 37 °С. Agarose plugs containing the lysed nuclei or cells
were used for analysis by agarose gel electrophoresis.
G e l e l e c t r o p h o r e s i s . Lysed cell preparations were fractio
nated either by conventional or field inversion gel electrophoresis
(FIGE) to detect the pattern of nuclear DNA cleavage. Conventional gel
electrophoresis was carried out in 1 % agarose at 50 V for 4—5 h using
0.5XTBE buffer (O.069 M Tris, 0.089 M boric gcid, O.002 M EDTA,
pH 8—8.5). FIGE was performed in 1 % agarose at 85 V in 0.5XJBE
buffer under constant pulses of electric field (24 s «forward» and 8 s
«backward») allowing to monotonous resolution of DNA molecules si
zed up to 500 kb [12]. After electrophoresis the gel was stained with
1 [xg/ml ethidium bromide for 10 min, viewed using an UV transillumi-
nator and photographed using Mikrat 300 film.
B l o t - h y b r i d i z a t i o n a n a l y s i s . After fractionation of aga*
rose-embedded nuclear and cellular preparations by gel-electrophoresis
DNA was transferred to nylon membrane by Southern capillary transfer
technique, and hybridized with 32P-labelled probes as described by Ma-
niatis et al. [13]. After hybridization membranes were incubated twice
with 2XSSC containing 0.1 % SDS at 65 °С for 30 min followed by in
cubation with 0.2XSSC at 65 °С for 10 min (1XSSC: 150 mM NaCl,
15 mM Na3 citrate). Air dried membranes were wrapped in Saran Wrap
and autoradiographed at —30 °С for 1—7 days.
Results and Discussion. The data presented in Fig. 1 demonstrate
the pattern of ordered HMW-DNA cleavage in plant tissues showing
various proliferative activities or differentiation level. As evidenced from
the data in all cases under study there is a tendency to enhanced HMW-
DNA fragmentation in quiescent or terminally differentiated tissues re
vealed as a changed proportion between the two types of DNA fragments
towards 50—100 kb fragments increase. These data suggest that the pat
tern of HMW-DNA cleavage depends on physiological status of tissues
and may be associated with the processes of cell growth and deve
lopment.
52 ISSft 0233-7057. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 5
Data presented in Fig. 2 show that the «cleaved» DNA domains in
plant tissues seem to differ from «uncleaved» DNA by the content of so
me genomic sequences. Thus, notwithstanding that both types of «clea
ved» DNA fragments sized 50—100 and 250—300 kb as well as «non
cleaved» DNA to be left on the start share common genomic sequences,
rDNA sequences in the genome of cultured plant cells are preferentially
localized within the noncleaved DNA and in 250—300 kb fragments, and
entirely absent within 50—100 kb fragments (Fig. 2, B). In the intact
Fig. 2. Non-random high mole
cular weight DNA cleavage in
plant tissues. Agarose embedded
nuclear preparations of R. serpen
tina cultured cells (1) and intact
plant leaves (2) were treated with
SDS and fractionated by FIGE.
Agarose plugs containing nonclea
ved DNA left on the start were
melted and DNA was isolated by
standard procedure: A — The pat
tern of nuclear DNA cleavage;
В — the hybridization of cleaved
DNA domains (top panels) and
isolated noncleaved DNA with
'-'P-labelled rDNA; С — The same
hybridization with 32P-labelled
total DNA
plant genome, however, the above sequences disappear from the «non
cleaved» DNA and are localized within fragments of 50—100 kb
(Fig. 2,B).
As evidenced from the data presented in Fig. 3, the incubation of hu
man lymphoblastoma cultured cells (line СЕМ) in serum free medium
Fig. 3. Temporal re-localization of
c-myc sequences within cleaved
DNA domains in cultured СЕМ.
cells during serum starvation.
Cells were incubated in serum
Ійгее medium (—) for the time
Ih) indicated at the top of figure.
After 24 h of incubation serum
was added followed by incubation
in serum supplemented medium
(-}-) for the time indicated in the
figure. Following incubation cells
were embedded into agarose, trea
ted with SDS and fractionated by
conventional gel-electrophoresis:
A — The time course of nuclear
DNA cleavage; В — The hybridi
zation of cleaved DNA with 32P-
labelled c-myc sequences
is accompanied by the progressive formation of HMW-DNA fragments
to be rapidly declining following serum addition. Besides, transient en
hancement of HMW-DNA cleavage during serum starvation is accom
panied by the temporal changes in c-myc sequence localization between
«cleaved» and «noncleaved» DNA. Thus, with serum present and during
the early steps of serum starvation c-myc sequences were detected within
the «cleaved» DNA domains despite that the relative proportion of these
domains appeared to be negligible. As the starvation proceeded the pro
portion of «cleaved» domains rose, however, c-myc sequences proved un
detectable in these domains. Finally, upon serum addition the partial
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА, 1995. Т. И, № 5 го
reduction in «cleaved» DNA took place with the sequences tested being
re-localized within «cleaved» domains.
The data presented so far show that the formation of HMW-DNA
fragments depends on the physiological status of the tissues, occurs in
cells subjected to the stress challenge, and seems to be of non-random
occurrence. This allows us to interpret the ordered disintegration of nuc
lear DNA as the specific genomic reaction reflecting physiological chan
ges in the cells.
The data reported recently [4—7] demonstrated that the process of
programmed cell death is accompanied by the formation of HMW-DNA
fragments sized 30—50 kb or more, which precedes apoptosis-specific
internucleosomal DNA fragmentation. In previous communication we
showed that enhanced HMW-DNA cleavage occurs in apoptotic cells
and in those subjected to stress challenges (Solov'yan and Andreev, Bio-
polymers and Cell, previous communication).
In this study we showed that ordered cleavage of nuclear DNA into
high molecular weight fragments naturally occurs in normal tissues with
the pattern of fragmentation to be correlating with the physiological
status of the cells. In addition, we showed that enhanced HMW-DNA
cleavage accompanies the physiological changes in cells during serum
starvation and may be of transient nature. These observations suggest
that ordered disintegration of nuclear DNA seems to accompany the va
rious cell programmes, including apoptosis, stress response, and may be
implicated to the processes of cell growth and development.
Our interpretation of ordered HMW-DNA cleavage is based on pre
viously obtained data showing that nuclear DNA structural domains are
involved in functioning topoisomerase II/DNA complex with its ability
to mediate the cleavage/religation equilibrium reactions [14]. In terms
of functioning DNA/topoisomerase complex the ordered disintegra
tion of nuclear DNA may be interpreted as DNA structural domain
transition from noncleavable to cleavable state mediated by topo
isomerase II.
Our results indicate that the «cleaved» nuclear DNA domains may
differ from «uncleaved» DNA by content of some genomic sequences. Mo
reover, we showed that the transient formation of HMW-DNA fragments
during serum starvation is accompanied by the temporal changes in lo
calization of c-myc sequences between «cleaved» and «noncleaved»
DNAs. These data may imply that during various physiological events
there may occur differential cleavage of DNA domains. In other words
in response to the particular type of challenge not sporadic but the spe
cific set of DNA structural domains may be involved in turnover bet
ween «cleaved» and «noncleaved» state. In this connection the question
arises: what is implication for presumable differential cleavage of nuc
lear DNA domains?
C-myc sequences as is well documented represent the family of so-
called immediately early response genes capable for reorogramming flhe-
ir expression under the effect of a wide variety of influences including
serum starvation (for references see [8]). One can not exclude, there
fore, that transient changes in localization of these sequences within
«cleaved» domains may reflect the cell genome response to serum defi
ciency, associated with reprogramming of c-myc gene expression.
To summarize above stated one may conclude that the changes in
the integrity of nuclear DNA detectable as an altered pattern of ordered
HMW-DNA cleavage are of physiological value and may present speci
fic cell reaction associated presumably with reprogramming of genome
expression.
This study was supported in part by Grant of Fund «Fundamental
Research» of State Committee of Science and Technology, project 5.3/140.
54 ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ И КЛЕТКА. 1995. Т. И. № 5
В. 7\ Солов'ян, І. О. Андреев
ФІЗІОЛОГІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ДЕЗІНТЕГРАЦІЇ
СТРУКТУРОВИХ ДОМЕНІВ ЯДЕРНОЇ ДНК:
СВІДЧЕННЯ НЕВИПАДКОВОГО РОЗЩЕПЛЕННЯ ДОМЕНІВ ДНК
Р е з ю м е
В роботі досліджували характер крупноблочно! фрагментації у тканинах рослин з
різним проліферативним статусом і ступенем диференціювання, а також у культурі
лімфобластоїдних клітин людини у відсутності сироватки. Показано, що для тканин
у стані спокою або диференційованих тканин характерно посилене формування вели
ких фрагментів. При цьому разщеплені домени ядерної ДНК відрізняються від не-
розщеплених за складом геномних послідовностей. Культивування лімфобластоїдних
клітин у середовищі без сироватки супроводжується прогресивним зростанням круп
ноблочно!' фрагментації, яка швидко зменшується в залежності від додавання сиро
ватки. Крім того, транзитне посилення крупноблрчної фрагментації викликає зміну
локалізації послідовностей у розщеплених доменах.
Отримані результати вказують на те, що модифікація нативності доменів ядер
ної ДНК, яка проявляється у різному характері крупноблочної фрагментації, може
являти собою специфічну геномну реакцію, що супроводжується фізіологічними змі
нами, які відбуваються у клітинах, і мати відношення до перепрограмування геном-
ної експресії.
REFERENCES
1. Solovyan V. Г., Andreyev I. О., Kunakh V. A. The fractionation of eukaryotic DNA
by pulsed field gel electrophoresis. II. The discrete DNA fragments and the levels
of chromatin structural organization // Мої. Biol. (Russian).— 1991.— 25, N 6.—
P. 1159—1163.
2. Filipskl J., Lebtanc J., Youdale T. et al. Periodicity of DNA folding in higher order
chromatin structure // EMBO 'J.— 1990.— 9.— P. 1319—1327.
3. Razin S. V., Petrov P., Hancock R. Precise localization of the a-globin gene cluster
within one of the 20- to 300-kilobase DNA fragments released by cleavage of chi
cken chromosomal DNA at topoisomerase II sites in vivo: Evidence that the frag
ments are DNA loops or domains // Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1991.— 88.—
P. 8515—8519.
4. Cohen G. M., Sun X.-M., Fearnhead H. et al. Formation of large molecular weight
fragments of DNA is a key commitment step of apoptosis in thymocytes // J. Im
munol.—1994.— 153.—P. 507—516.
5. Walker P. R., Kokileva L., LeBlanc L, Sikorska M. Detection of the initial stages
of DNA fragmentation in apoptosis // BioTechniques.— 1993.— IS, N 6.— P. 1032—
1040.
6. Oberhammer F., Wilson J. W., Dive C. et al. Apoptotic death in epithelial cells:
cleavage of DNA to 300 and/or 50 kb fragments prior to or in the absence of
internucleosomal fragmentation // EMBO J.—1993.—12.—P. 3679—3684.
7. Brown D. G., Sun X.-M., Cohen G. M. Dexamethasone-induced apoptosis involves
cleavage of DNA to large fragments prior to internucleosomal fragmentation // J.
Biol. Chem.—1993.—268.—P. 3037—3039.
8. Collins F. G. HL-60 promyelocytic leucaemic cell line: proliferation, differentiation
and oncogene expression // Blood.—1987.—70.—P. 1233—1244.
9. Osheroff N. Biochemical basis for the interaction of type I and II topoisomerases
with DNA // Pharmacol. Ther.—1989.—41.—P. 223—241.
10. Liu L. F. DNA topoisomerase poisons as antitumor drugs // Annu. Rev. Biochem.—
1989.—58.—P. 351—375.
11. Smith H. S.r Berezney R. Nuclear matrix-bound deoxyribonucleic acid synthesis:
An in vitro system // Biochemistry.—1982.—21.—P. 6752—6761.
12. Heller C, Pohl F. M. A systematic study of field inversion gel electrophoresis //
Nucl. Acids Res.—1989.—.17.—P. 5989—6003.
13. Maniatis Т., Fritsch E. F., Sambrook J. Molecular cloning: a laboratory manual.—
New York: Cold Spring Harbor Lab., 1982.—P. 344—350.
14. Solovyan V. Т., Andreyev I. O., Kunakh V. A. The functional organization of plant
nuclear DNA. I. Evidence for nuclear topoisomerase II/DNA complex // Мої. Biol.
(Russian).—1993.—27, N 6.—P. 1245—1251.
Inst, of Мої. Biol, and Genet. 13.12.94
Nat. Acad, of Sci. of Ukraine, Kiev
ISSN 0233-7657. БИОПОЛИМЕРЫ PI КЛЕТКА. 1995. Т. 11. № 5 55
|