BioScience Blog – Научный Биологический блог

Согласно современным представлениям, как интерфазные хромосомы, так и гены занимают в ядре достаточно жестко определенные радиальные положения. Считается общепринятым тот факт, что близкое расстояние между локусами может являться причиной незаконной рекомбинации между ними, часто приводящей к развитию лейкозов. Возникающие в результате транслокаций лейкозы, могут носить как первичный, так и вторичный характер. Возникновение вторичных лейкозов связывают с терапией рака ингибиторами ДНК-топоизомеразы П. ДНК-топоизомераза II является жизненно необходимым ферментом, так как катализирует топологические изменения в ДНК в ходе сегрегации дочерних хромосом после завершения процесса репликации ДНК, транскрипции, рекомбинации и реорганизации хроматина. Именно поэтому при терапии раковых заболеваний применяются препараты, ингибирующие активность ДНК-топоизомеразы II и вызывающие гибель активно делящихся клеток.

В настоящей работе исследовалось взаимное пространственное расположение генов AML1 и ЕТО, являющихся частыми партнерами при транслокациях, ведущих к возникновению первичных и вторичных лейкозов.

Методом флуоресцентной insituгибридизации (FISH) с использованием культуры первичных фибробластов человека (HEF 1698) было показано, что радиальное распределение флуоресцентных сигналов, соответствующих гену ЕТО и хромосомной территории 8-ой хромосомы во внутриядерном пространстве делящихся клеток имеет линейный профиль. Также было показано, что при обработке клеток этопозидом (VP16) – ингибитором ДНК-топоизомеразы II – характер распределения сигналов резко меняется и сигналы, в значительной степени, группируются на внутриядерной орбите, соответствующей 45% радиуса ядра.

Для частого партнера гена ЕТО по транслокациям, гена AML1, было показано, что основная масса сигналов, соответствующих гену AML1 и хромосомной территории 21-ой хромосомы в интактных клетках, сосредоточена на той же орбите (45% радиуса ядра), и что такое распределение сигналов не изменяется после обработки клеток этопозидом. Анализ размера геномной ДНК с применением метода электрофоретического разделения ДНК в пульсирующем поле показал возникновение большого числа разрывов в ДНК вследствие обработки клеток этопозидом. Также с использованием культуры клеток Jurkat была продемонстрирована тенденция к предпочтительной локализации сигналов, соответствующих гену ЕТО, в околоядрышковом пространстве в условиях ингибирования ДНК-топоизомеразы П.

Таким образом, продемонстрировано, что в условиях, имитирующих противораковую терапию, происходит сближение генов AML1 и ЕТО. Это сближение, сопровождающееся расщеплением ДНК ингибитором топоизомеразы II, может вести к хромосомным транслокациям и развитию вторичных лейкозов.