2) целиком из вновь синтезированных гистонов
3) на половину из старых гистонов и вновь синтезированных (+)
4) только из вновь синтезированных гистонов на дочерних цепях
Правильный ответ отражает полуконсервативное восстановление хроматина при репликации ДНК. Перед репликационной вилкой нуклеосомы временно разбираются: родительские гистоны, прежде всего комплексы H3–H4, перераспределяются между двумя дочерними молекулами ДНК, а образовавшиеся участки заполняются вновь синтезированными гистонами. Поэтому дочерний хроматин содержит примерно сопоставимые доли старых и новых гистонов.
Это соотношение относится к хроматину в целом, а не означает, что каждый отдельный нуклеосомный октамер обязательно состоит ровно из половины старых и половины новых белков. Новые гистоны H3–H4 и H2A–H2B доставляются к репликационной вилке шаперонами, включая CAF-1 и ASF1, после чего формируются нуклеосомы на вновь синтезированной ДНК. Перенос родительских гистонов позволяет сохранять эпигенетическую информацию, а последующее дозревание хроматина и восстановление модификаций гистонов обеспечивают точную передачу состояния экспрессии генов.
| Компонент или этап | Характеристика | Значение для дочернего хроматина |
|---|---|---|
| Родительские нуклеосомы | Временно распадаются перед прохождением репликационной вилки | Освобождают матрицу для синтеза новых цепей ДНК |
| Старые гистоны H3–H4 | Перераспределяются на обе дочерние молекулы ДНК | Передают часть ранее сформированных эпигенетических меток |
| Новые гистоны | Синтезируются преимущественно в S-фазе клеточного цикла | Заполняют участки, где после репликации не хватает нуклеосом |
| Гистоны H2A–H2B | Обладают большей подвижностью и могут обмениваться в составе нуклеосом | Участвуют в быстром восстановлении нуклеосомной структуры |
| Дочерний хроматин | Содержит смесь родительских и вновь синтезированных гистонов | Сохраняет упаковку ДНК и служит основой для дальнейшего созревания хроматина |
| Эпигенетические модификации | Метки старых гистонов частично сохраняются и затем копируются на новые | Поддерживают тканеспецифическую регуляцию транскрипции |
Таким образом, после репликации происходит не образование хроматина исключительно из новых белков, а сочетание наследуемых и вновь синтезированных гистонов. Этот механизм обеспечивает одновременно стабильность структуры хромосом и возможность ее обновления. Нарушения работы гистоновых шаперонов или ферментов модификации хроматина могут приводить к дефектам эпигенетической регуляции и изменению экспрессии генов.