2) белок Шугошин (+)
3) ДНК-полимераза
4) ДНК-метил трансфераза
Механизм действия шугосина
Правильный ответ — белок шугосин (Shugoshin, SGO). Он локализуется в области центромер и взаимодействует с компонентами центромерного хроматина, кинетохора и комплекса когезина. В мейозе I шугосин обеспечивает сохранение когезии сестринских хроматид в центромерной зоне, тогда как когезин в плечевых участках хромосом удаляется. Благодаря этому гомологичные хромосомы расходятся в первом мейотическом делении, а сестринские хроматиды сохраняются связанными до мейоза II.
Ключевой молекулярный механизм связан с рекрутированием фосфатазы PP2A-B56 в центромерную область. PP2A противодействует фосфорилированию и функциональной активации когезина, препятствуя его преждевременному расщеплению сепаразой. В начале мейоза II защитный комплекс шугосин–PP2A удаляется или инактивируется, после чего сепараза расщепляет оставшийся центромерный когезин и сестринские хроматиды расходятся к противоположным полюсам веретена деления.
Остальные указанные белки выполняют иные функции. Аргонавт-2 участвует преимущественно в микроРНК-опосредованном подавлении экспрессии генов, ДНК-полимераза — в репликации генома, а ДНК-метилтрансферазы поддерживают метилирование ДНК и эпигенетическое состояние гетерохроматина. Эти процессы могут влиять на стабильность хромосом косвенно, но непосредственным регулятором сохранения центромерной когезии в мейозе является именно шугосин.
| Компонент | Основная функция | Роль в мейотической сегрегации |
|---|---|---|
| Шугосин SGO1/SGO2 | Центромерная защита когезина и рекрутирование PP2A-B56 | Сохраняет связь сестринских хроматид в мейозе I |
| PP2A-B56 | Дефосфорилирование белков центромерного когезина | Препятствует его преждевременному расщеплению сепаразой |
| Когезиновый комплекс | Удержание сестринских хроматид | Удаляется с плеч хромосом в мейозе I, а в центромере сохраняется до мейоза II |
| Сепараза | Протеолитическое расщепление когезина | В мейозе I действует преимущественно на плечевой когезин, в мейозе II — на центромерный |
| Аргонавт-2 | Компонент комплекса RISC, реализация эффектов микроРНК | Не является основным фактором защиты центромерной когезии |
| ДНК-метилтрансферазы | Метилирование ДНК и поддержание эпигенетического гетерохроматина | Влияют на состояние центромер косвенно, но не обеспечивают временную защиту когезина |
Нарушение работы шугосина, PP2A или центромерного когезина приводит к преждевременному расхождению сестринских хроматид и анеуплоидии. Особенно значим этот механизм при созревании ооцитов, где дефекты центромерной защиты повышают риск нерасхождения хромосом, бесплодия, невынашивания беременности и хромосомных аномалий эмбриона. Таким образом, шугосин обеспечивает последовательность двух мейотических делений: разделение гомологов в мейозе I и сестринских хроматид в мейозе II.