Ядерная матрица

В биологии ядерный матрикс — это сеть волокон , обнаруженная внутри ядра клетки после определенного метода химической экстракции. По мнению некоторых, он в некоторой степени аналогичен клеточному цитоскелету . Однако в отличие от цитоскелета ядерный матрикс считается динамической структурой. Предполагается, что наряду с ядерной пластинкой он помогает в организации генетической информации внутри клетки. ^{[ 1 ]}

Точная функция этой структуры до сих пор оспаривается, и само ее существование ставится под сомнение. ^{[ 2 ]} Доказательства существования такой структуры были признаны еще в 1948 году. ^{[ 3 ]} и, следовательно, было обнаружено множество белков, связанных с матриксом. Наличие внутриклеточных белков является общей основой, и общепризнано, что такие белки, как каркас или матричные белки (SAR или MAR), играют определенную роль в организации хроматина в живой клетке. Имеются данные о том, что ядерный матрикс участвует в регуляции экспрессии генов Arabidopsis thaliana . ^{[ 4 ]}

Когда подобная структура действительно может быть обнаружена в живых клетках, остается темой для дискуссий. ^{[ 5 ]} По некоторым данным, большинство, если не все белки, обнаруженные в ядерном матриксе, представляют собой агрегаты белков структур, которые можно найти в ядре живых клеток. Такими структурами являются ядерные пластинки, которые состоят из белков, называемых ламинами, которые также можно найти в ядерном матриксе. ^{[ 6 ]}

Валидность ядерной матрицы

В течение долгого времени вопрос о том, является ли полимерная сетка, «ядерная матрица», «ядерный каркас» или «NuMat» важным компонентом ядерной архитектуры in vivo, оставался предметом дискуссий. Хотя существуют аргументы в пользу того, что относительное положение хромосомных территорий (CT), эквивалентных конденсированным метафазным хромосомам в интерфазе , может поддерживаться из-за стерических препятствий или сил электростатического отталкивания между очевидно высокоструктурированными поверхностями CT, эту концепцию необходимо согласовать с наблюдения, согласно которым клетки, обработанные классическими процедурами экстракции матрикса, сохраняют определенные территории до тех пор, пока не высвобождается незначительное подмножество кислых белков ядерного матрикса – весьма вероятно, тех белков, которые управляют их ассоциацией с ядерным скелетом. ^{[ 7 ]} Протеом ядерного матрикса состоит из структурных белков, шаперонов, ДНК/РНК-связывающих белков, факторов ремоделирования хроматина и факторов транскрипции. Сложность NuMat является показателем разнообразия структурного и функционального значения его белков. ^{[ 8 ]}

Области прикрепления каркаса/матрицы (S/MAR)

S/MAR (области прикрепления каркаса/матрикса), области ДНК, которые, как известно, прикрепляют геномную ДНК к множеству ядерных белков, демонстрируют постоянно расширяющийся спектр установленной биологической активности. Известно перекрытие этой большой группы последовательностей с последовательностями, называемыми LAD (домены прикрепления пластинки).

S/MAR находят все большее применение для рационального создания векторов , которые широко используются в генной терапии и биотехнологии . В настоящее время функции S/MAR можно модулировать, улучшать и адаптировать к конкретным потребностям новых векторных систем. ^{[ 9 ]}

Ядерный матрикс и рак

Доказано, что состав ядерного матрикса клеток человека зависит от типа клеток и опухоли. Было ясно продемонстрировано, что состав ядерного матрикса опухоли отличается от его нормальных аналогов. ^{[ 10 ]} Этот факт может быть полезен для характеристики маркеров рака и прогнозирования заболевания еще раньше. Эти маркеры были обнаружены в моче и крови и потенциально могут быть использованы для раннего выявления и прогнозирования рака человека. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Миникольцо - небольшие кольцевые реплицирующиеся единицы ДНК.

Ссылки

^ Березни, Рональд; Коффи, Дональд С. (октябрь 1974 г.). «Идентификация ядерного белкового матрикса» . Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 60 (4): 1410–1417. дои : 10.1016/0006-291X(74)90355-6 . ПМИД 4214419 .
^ Педерсон Т. (март 2000 г.). «Полвека «ядерной матрицы» » . Молекулярная биология клетки . 11 (3): 799–805. дои : 10.1091/mbc.11.3.799 . ПМК 14811 . ПМИД 10712500 .
^ ЗБАРСКИЙ, И.Б.; ДЕБОВ, СС (1948). «О белках клеточного ядра». Докл Акад Наук СССР . 63 : 795–798.
^ Тетко И.В., Хаберер Г., Радд С., Мейерс Б., Мьюс Х.В., Майер К.Ф. (март 2006 г.). «Пространственно-временной контроль экспрессии коррелирует с областями прикрепления внутригенного каркаса матрикса (S/MAR) у Arabidopsis thaliana» . PLOS Вычислительная биология . 2 (3): е21. Бибкод : 2006PLSCB...2...21T . дои : 10.1371/journal.pcbi.0020021 . ПМЦ 1420657 . ПМИД 16604187 .
^ Хэнкок, Рональд (5 июля 2000 г.). «Новый взгляд на ядерную матрицу» . Хромосома . 109 (4): 219–225. дои : 10.1007/s004120000077 . ISSN 0009-5915 . ПМИД 10968250 . S2CID 8471350 .
^ Разин С.В.; Борунова В.В.; Яровая, О.В.; Васецкий, Ю.С. (июль 2014 г.). «Ядерный матрикс и структурно-функциональная компартментализация ядра эукариотической клетки» . Биохимия (Москва) . 79 (7): 608–618. дои : 10.1134/S0006297914070037 . ISSN 0006-2979 . ПМИД 25108324 . S2CID 1678398 .
^ Хэнкок, Рональд (5 июля 2000 г.). «Новый взгляд на ядерную матрицу» . Хромосома . 109 (4): 219–225. дои : 10.1007/s004120000077 . ISSN 0009-5915 . ПМИД 10968250 . S2CID 8471350 .
^ Каллаппагудар С., Варма П., Патхак Р.У., Сентилкумар Р., Мишра Р.К. (сентябрь 2010 г.). «Анализ протеома ядерного матрикса Drosophila melanogaster» . Молекулярная и клеточная протеомика . 9 (9): 2005–18. дои : 10.1074/mcp.M110.001362 . ПМЦ 2938118 . ПМИД 20530634 .
^ Бозза М., Де Ройя А., Коррейя М.П., Бергер А., Туч А., Шмидт А. и др. (апрель 2021 г.). «Невирусная, неинтегрирующаяся нановекторная платформа ДНК для безопасного, быстрого и устойчивого производства рекомбинантных Т-клеток» . Достижения науки . 7 (16): eabf1333. Бибкод : 2021SciA....7.1333B . дои : 10.1126/sciadv.abf1333 . ПМК 8046366 . ПМИД 33853779 .
^ Райнерсон А.Л., Сассман Ч.Р. (июнь 2011 г.). «Ядерная структура, организация и онкогенез». Журнал рака желудочно-кишечного тракта . 42 (2): 112–7. дои : 10.1007/s12029-011-9253-5 . ПМИД 21286858 . S2CID 45830528 .

Дальнейшее чтение

Никерсон Дж. (февраль 2001 г.). «Экспериментальные наблюдения ядерной матрицы» . Журнал клеточной науки . 114 (Часть 3): 463–74. дои : 10.1242/jcs.114.3.463 . ПМИД 11171316 .
Цуцуи К.М., Сано К., Цуцуи К. (август 2005 г.). «Динамический вид ядерной матрицы» (PDF) . Акта Медика Окаяма . 59 (4): 113–20. дои : 10.18926/AMO/31953 . ПМИД 16155636 .
Миллер Т.Э., Босанг Л.А., Винчелл Л.Ф., Лидгард Г.П. (январь 1992 г.). «Обнаружение белков ядерного матрикса в сыворотке больных раком» . Исследования рака . 52 (2): 422–7. ПМИД 1728414 .
Жирод П.А., Нгуен Д.К., Калабрезе Д., Путтини С., Гранжан М., Мартине Д. и др. (сентябрь 2007 г.). «Полногеномное предсказание областей прикрепления матрикса, которые увеличивают экспрессию генов в клетках млекопитающих». Природные методы . 4 (9): 747–53. дои : 10.1038/nmeth1076 . ПМИД 17676049 . S2CID 22315251 .

[1] Березни, Рональд; Коффи, Дональд С. (октябрь 1974 г.). «Идентификация ядерного белкового матрикса» . Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 60 (4): 1410–1417. дои : 10.1016/0006-291X(74)90355-6 . ПМИД 4214419 .

[pmid10712500-2] Педерсон Т. (март 2000 г.). «Полвека «ядерной матрицы» » . Молекулярная биология клетки . 11 (3): 799–805. дои : 10.1091/mbc.11.3.799 . ПМК 14811 . ПМИД 10712500 .

[3] ЗБАРСКИЙ, И.Б.; ДЕБОВ, СС (1948). «О белках клеточного ядра». Докл Акад Наук СССР . 63 : 795–798.

[pmid16604187-4] Тетко И.В., Хаберер Г., Радд С., Мейерс Б., Мьюс Х.В., Майер К.Ф. (март 2006 г.). «Пространственно-временной контроль экспрессии коррелирует с областями прикрепления внутригенного каркаса матрикса (S/MAR) у Arabidopsis thaliana» . PLOS Вычислительная биология . 2 (3): е21. Бибкод : 2006PLSCB...2...21T . дои : 10.1371/journal.pcbi.0020021 . ПМЦ 1420657 . ПМИД 16604187 .

[5] Хэнкок, Рональд (5 июля 2000 г.). «Новый взгляд на ядерную матрицу» . Хромосома . 109 (4): 219–225. дои : 10.1007/s004120000077 . ISSN 0009-5915 . ПМИД 10968250 . S2CID 8471350 .

[6] Разин С.В.; Борунова В.В.; Яровая, О.В.; Васецкий, Ю.С. (июль 2014 г.). «Ядерный матрикс и структурно-функциональная компартментализация ядра эукариотической клетки» . Биохимия (Москва) . 79 (7): 608–618. дои : 10.1134/S0006297914070037 . ISSN 0006-2979 . ПМИД 25108324 . S2CID 1678398 .

[7] Хэнкок, Рональд (5 июля 2000 г.). «Новый взгляд на ядерную матрицу» . Хромосома . 109 (4): 219–225. дои : 10.1007/s004120000077 . ISSN 0009-5915 . ПМИД 10968250 . S2CID 8471350 .

[pmid20530634-8] Каллаппагудар С., Варма П., Патхак Р.У., Сентилкумар Р., Мишра Р.К. (сентябрь 2010 г.). «Анализ протеома ядерного матрикса Drosophila melanogaster» . Молекулярная и клеточная протеомика . 9 (9): 2005–18. дои : 10.1074/mcp.M110.001362 . ПМЦ 2938118 . ПМИД 20530634 .

[9] Бозза М., Де Ройя А., Коррейя М.П., Бергер А., Туч А., Шмидт А. и др. (апрель 2021 г.). «Невирусная, неинтегрирующаяся нановекторная платформа ДНК для безопасного, быстрого и устойчивого производства рекомбинантных Т-клеток» . Достижения науки . 7 (16): eabf1333. Бибкод : 2021SciA....7.1333B . дои : 10.1126/sciadv.abf1333 . ПМК 8046366 . ПМИД 33853779 .

[pmid21286858-10] Райнерсон А.Л., Сассман Ч.Р. (июнь 2011 г.). «Ядерная структура, организация и онкогенез». Журнал рака желудочно-кишечного тракта . 42 (2): 112–7. дои : 10.1007/s12029-011-9253-5 . ПМИД 21286858 . S2CID 45830528 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]