Přepisová paměť - Transcriptional memory

Princip transkripční paměti. Pulz induktoru (aktivace) vede k expresi cílových genů, která po stažení ustupuje. Během okna bez indukce (okno paměti) si některé geny udržují připravený, ale transkripčně tichý stav, který má za následek silnější aktivaci genů při druhé výzvě.

Přepisová paměť je biologický jev, původně objevený v kvasinkách[1], během nichž buňky aktivované konkrétním tágem vykazují zvýšené rychlosti genové exprese po pozdější stimulaci. Ukázalo se, že k této události došlo: v kvasinkách během růstu v galaktóze[1][2] a inositol hladovění[3]; rostliny během stresu prostředí[4][5][6]; v savčích buňkách během LPS[7] a interferon[8][9][10] indukce. Předchozí práce ukázaly, že určité vlastnosti chromatin může přispět k připravenému stavu transkripce, který umožňuje rychlejší opětovnou indukci. Mezi ně patří: aktivita specifických transkripčních faktorů[11][12][13], zadržení RNA polymeráza II u promotorů připravených genů[9], činnost remodelace chromatinu komplexy[2], šíření H3K4me2[8][13] a H3K36me3[10] histonové modifikace, obsazenost H3.3 histonová varianta[10], jakož i vazba jaderný pór komponenty[9][14]. Navíc místně vázané kohesin Bylo prokázáno, že inhibuje vytvoření transkripční paměti v lidských buňkách během interferon gama stimulace[15].

Reference

  1. ^ A b Acar, Murat; Becskei, Attila; van Oudenaarden, Alexander (12. 5. 2005). "Vylepšení buněčné paměti snížením stochastických přechodů". Příroda. 435 (7039): 228–232. Bibcode:2005 Natur.435..228A. doi:10.1038 / nature03524. ISSN  1476-4687. PMID  15889097. S2CID  4429383.
  2. ^ A b Kundu, Sharmistha; Horn, Peter J .; Peterson, Craig L. (2007-04-15). „SWI / SNF je vyžadován pro transkripční paměť v kvasinkovém genu GAL“. Geny a vývoj. 21 (8): 997–1004. doi:10.1101 / gad.1506607. ISSN  0890-9369. PMC  1847716. PMID  17438002.
  3. ^ Brickner, Donna Garvey; Cajigas, Ivelisse; Fondufe-Mittendorf, Yvonne; Ahmed, Sara; Lee, Pei-Chih; Widom, Jonathan; Brickner, Jason H (duben 2007). „Lokalizace genů zprostředkovaných H2A.Z zprostředkovává epigenetickou paměť předchozího transkripčního stavu“. PLOS Biology. 5 (4): e81. doi:10.1371 / journal.pbio.0050081. ISSN  1544-9173. PMC  1828143. PMID  17373856.
  4. ^ Ding, Yong; Fromm, Michael; Avramova, Zoya (leden 2012). „Několikanásobné vystavení suchu‚ trénuje 'transkripční reakce u Arabidopsis “. Příroda komunikace. 3 (1): 740. Bibcode:2012NatCo ... 3..740D. doi:10.1038 / ncomms1732. ISSN  2041-1723. PMID  22415831.
  5. ^ Ding, Yong; Liu, Ning; Virlouvet, Laetitia; Riethoven, Jean-Jack; Fromm, Michael; Avramova, Zoya (2013). „Čtyři odlišné typy dehydratačních stresových paměťových genů v Arabidopsis thaliana“. Biologie rostlin BMC. 13 (1): 229. doi:10.1186/1471-2229-13-229. ISSN  1471-2229. PMC  3879431. PMID  24377444.
  6. ^ Sani, Emanuela; Herzyk, Pawel; Perrella, Giorgio; Colot, Vincent; Amtmann, Anna (Červen 2013). „Hyperosmotická aktivace sazenic Arabidopsis vytváří dlouhodobou somatickou paměť doprovázenou specifickými změnami epigenomu“. Genome Biology. 14 (6): R59. doi:10.1186 / gb-2013-14-6-r59. ISSN  1474-760X. PMC  3707022. PMID  23767915.
  7. ^ Foster, Simmie L .; Hargreaves, Diana C .; Medzhitov, Ruslan (2007-05-30). "Genově specifická kontrola zánětu úpravami chromatinu vyvolanými TLR". Příroda. 447 (7147): 972–978. Bibcode:2007 Natur.447..972F. doi:10.1038 / nature05836. ISSN  0028-0836. PMID  17538624. S2CID  4426398.
  8. ^ A b Gialitakis, M .; Arampatzi, P .; Makatounakis, T .; Papamatheakis, J. (2010-04-15). „Transkripční paměť závislá na gama interferonu prostřednictvím přemístění genového zaměření na jaderná tělesa PML“. Molekulární a buněčná biologie. 30 (8): 2046–2056. doi:10.1128 / MCB.00906-09. ISSN  0270-7306. PMC  2849471. PMID  20123968.
  9. ^ A b C Light, William H .; Freaney, Jonathan; Sood, Varun; Thompson, Abbey; D'Urso, Agustina; Horvath, Curt M .; Brickner, Jason H. (2013-03-26). Misteli, Tom (ed.). „Zachovaná role lidského Nup98 při změně struktury chromatinu a podpoře epigenetické transkripční paměti“. PLOS Biology. 11 (3): e1001524. doi:10.1371 / journal.pbio.1001524. ISSN  1545-7885. PMC  3608542. PMID  23555195.
  10. ^ A b C Kamada, Rui; Yang, Wenjing; Zhang, Yubo; Patel, Mira C .; Yang, Yanqin; Ouda, Ryota; Dey, Anup; Wakabayashi, Yoshiyuki; Sakaguchi, Kazuyasu (10. 9. 2018). „Stimulace interferonem vytváří stopy chromatinu a vytváří transkripční paměť“. Sborník Národní akademie věd. 115 (39): E9162 – E9171. doi:10.1073 / pnas.1720930115. ISSN  0027-8424. PMC  6166839. PMID  30201712.
  11. ^ D'Urso, Agustina; Takahashi, Yoh-Hei; Xiong, Bin; Marone, Jessica; Coukos, Robert; Randise-Hinchliff, Carlo; Wang, Ji-Ping; Shilatifard, Ali; Brickner, Jason H. (23. června 2016). „Set1 / COMPASS a Mediator jsou upraveny tak, aby podporovaly epigenetickou transkripční paměť“. eLife. 5. doi:10,7554 / eLife.16691. ISSN  2050-084X. PMC  4951200. PMID  27336723.
  12. ^ Sood, Varun; Cajigas, Ivelisse; D'Urso, Agustina; Light, William H .; Brickner, Jason H. (srpen 2017). „Epigenetická transkripční paměť genů GAL závisí na růstu glukózy a transkripčním faktoru Tup1 v Saccharomyces cerevisiae“. Genetika. 206 (4): 1895–1907. doi:10.1534 / genetika.117.201632. ISSN  1943-2631. PMC  5560796. PMID  28607146.
  13. ^ A b Lämke, Jörn; Brzezinka, Krzysztof; Altmann, Simone; Bäurle, Isabel (2016-01-18). „Faktor hit-and-run tepelného šoku řídí trvalou methylaci histonu a transkripční stresovou paměť“. Časopis EMBO. 35 (2): 162–175. doi:10.15252 / embj.201592593. ISSN  1460-2075. PMC  4718455. PMID  26657708.
  14. ^ Pascual-Garcia, Pau; Debo, Brian; Aleman, Jennifer R .; Talamas, Jessica A .; Lan, Yemin; Nguyen, Nha H .; Won, Kyoung J .; Capelson, Maya (06.04.2017). „Jaderné póry metazoanu poskytují lešení pro připravené geny a zprostředkovávají kontakty vyvolané promotérem“. Molekulární buňka. 66 (1): 63–76.e6. doi:10.1016 / j.molcel.2017.02.020. ISSN  1097-4164. PMC  7439321. PMID  28366641.
  15. ^ Siwek, Wojciech; Tehrani, Sahar S.H .; Mata, João F .; Jansen, Lars E.T. (Listopad 2020). „Aktivace seskupených cílových genů IFNγ vede k transkripční paměti řízené kohesinem“. Molekulární buňka. 80 (3): 396–409.e6. doi:10.1016 / j.molcel.2020.10.005. ISSN  1097-2765. PMID  33108759. S2CID  225100808.