Онкогеномика. Мастер-класс проф. Д.В. Залетаева
Функциональные маркеры канцерогенеза
К функциональным маркерам относят все нарушения, которые не связаны с изменениями структуры ДНК, но приводят к изменениям в уровне экспрессии генов, участвующих в процессах канцерогенеза. К таким функциональным нарушениям относят метилирование регуляторных районов генов, изменения в структуре хроматина, РНК-интерференцию, варианты альтернативного сплайсинга и редакцию РНК.
Не только генетические факторы могут определять развитие патологического процесса, но и так называемые эпигенетические факторы – наследственные и ненаследственные изменения в экспрессии конкретного гена без каких-либо соответствующих структурных изменений в его нуклеотидной последовательности. Целесообразно выделить три краеугольных эпигенетических механизма регуляции экспрессии генов: метилирование ДНК, модификацию гистонов и РНК-интерференцию. Указанные эпигенетические механизмы вовлечены в регуляцию экспрессии и инактивации генов на уровне транскрипции посредством плотности упаковки ДНК и гистонов в хроматин.
Экспрессия генов тесно связана с состоянием хроматина. Для активного хроматина (эухроматина) характерно:
- «рыхлое» расположение нуклеосом на ДНК,
- наличие факторов ремоделирования хроматина,
- более свободный доступ к ДНК для эндонуклеаз,
- репликация локуса ДНК в начале S-фазы,
- пространственное перемещение (выпетливание) хроматина в районах конститутивного гетерохроматина.
Неактивный хроматин (гетерохроматин) обладает противоположными характеристиками.
Эпигенетическая информация может быть передана через ряд последовательных клеточных делений, поскольку эпигенетические метки, такие как метилирование ДНК и модификации гистонов, могут быть скопированы в S-фазе.
