НУКЛЕОСОМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ В САТЕЛЛИТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ДНК РАСТЕНИЙ

Сателлитная ДНК (сателлит), представленная повторяющимися тандемными последовательностями, является гетерохроматином с плотной нуклеосомной упаковкой. Мы искали среди контекстных и конформационных характеристик ДНК детерминирующие факторы, которые способствуют этой упаковке. Мы разработали статистику, основанную на величине изгиба ДНК, для определения характера предпочтения позиционирования нуклеосом в тандемных повторах. Было выявлено статистически значимое отличие профиля изгиба в тандемных повторах от случайной модели. Используя преобразование Фурье, мы выяснили, что не менее 50 % мономеров имеют периодичность профиля изгиба ДНК в районе 170 п.н., что соответствует длине ДНК, обернутой вокруг нуклеосомы, при рассмотрении двух первых гармоник в профиле изгиба ДНК. Мы определили, что в растениях схема позиционирования нуклеосом в субтеломерных сателлитах значимо отличается от аналогичной схемы в центромерных сателлитах.

1. Deal R.B., Henikoff J.G. Henikoff S. Genome-wide kinetics of nucleosome turnover determined by metabolic labeling of histones // Science. 2010. V. 328. P. 1161–1164.

2. Cohanim A.B., Haran T.E. The coexistence of the nucleosome positioning code with the genetic code on eukaryotic genomes // Nucl. Acids Res. 2009. V. 37. Nо 19. P. 6466–6476.

3. Feller W. An Introduction to Probability Theory and its Applications. V. 2. N.Y.: Wiley, 1971.

4. Gupta S., Dennis J., Thurman R.E. et al. Predicting human nucleosome occupancy from primary sequence // PLoS Comput. Biol. 2008. I4:eI000134.

5. Kaplan N., Moore I.K., Fondufe-Mittendorf Y. et al. The DNA-Encoded nucleosome organization of an eukaryotic genome // Nature. 2009. V. 458. P. 362–366.

6. Kaplan N., Moore I., Fondufe-Mittendorf Y. et al. Nucleosome sequence preferences infl uence in vivo nucleosome organization // Nat. Struct. Mol. Biol. 2010. V. 17. Nо 8. P. 918–920.

7. Karlin S., Altschul S.F. Methods for assessing the statistical signifi cance of molecular sequence features by using general scoring schemes // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1990. V. 87. Nо 6. P. 2264–2268.

8. Kiyama R., Trifonov E.N. What positions nucleosomes? – A model // FEBS Lett. 2002. V. 523. Nо 1/3. P. 7–11.

9. Locke G., Tolkunov D., Moqtaderi Z. et al. High-throughput sequencing reveals a simple model of nucleosome energetic // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2010. V. 107. Nо 49. P. 20998–21003.

10. Macas J., Meszaros T., Nouzova M. PlantSat: a specialized database for plant satellite repeats // Bioinformatics. 2002. V. 18. P. 28–35.

11. Ringrose L. How do RNA sequence, DNA sequence, and chromatin properties regulate splicing? // F1000 Biol. Rep. 2010. 2. Р. 74.

12. Segal E., Widom J. What controls nucleosome positions? // Trends Genet. 2009. V. 25. P. 335–343.

13. Schones D.E., Cui K., Cuddapah S. et al. Dynamic regulation of nucleosome positioning in the human genome // Cell. 2008. V. 132. Nо 5. P. 887–898.

14. Spies N., Nielsen C.B., Padgett R.A., Burge C.B. Biased chromatin signatures around polyadenylation sites and exons // Mol. Cell. 2009. V. 36. Nо 2. P. 245–254.

15. Sussman J.L., Trifonov E.N. Possibility of nonkinked packing of DNA in chromatin // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1978. V. 75. Nо 1. P. 103–107.

16. Tanaka Y., Nakai K. An assessment of prediction algorithms for nucleosome positioning // Genome Inform. 2009. V. 23. Nо 1. P. 169–178.

17. Trifonov E.N. Sequence-dependent deformational anisotropy of chromatin DNA // Nucl. Acids Res. 1980. V. 8. Nо 17. P. 165–171.

18. Trifonov E.N. Cracking the chromatin code: Precise rule of nucleosome positioning // Phys. Life Rev. 2011. V. 8. Nо 1. P. 39–50.

19. Valouev A., Ichikawa J., Tonthat T. et al. A high-resolution, nucleosome position map of C. elegans reveals a lack of universal sequence-dictated positioning // Genome Res. 2008. V. 18. Nо 7. P. 1051–1063.

20. Valouev A., Johnson S.M., Boyd S.D. et al. Determinants of nucleosome organization in primary human cells // Nature. 2011. V. 474. Nо 7352. P. 516–522.

21. Xi L., Fondufe-Mittendor Y., Xia L. et al. Predicting nucleosome positioning using a duration Hidden Markov Model // BMC Bioinformatics. 2010. doi:10.1186/1471-2105-11-346.