| Περίληψη |
Η μεταγραφή των γονιδίων τάξης ΙΙ του κυρίου συμττλόκου ιστοσυμβατότητας (MHCII) ρυθμίζεται από διάφορες πρωτεΐνες οι οποίες, δρώντας, συνεργειακά συγκροτούν το ενισχυόσωμα των τάξης ΙΙ. Αν και απαραίτητο, το ενισχυόσωμα από μόνο του δεν είναι αρκετό για τη μεταγραφική ενεργοποίηση αλλά απαιτεί την παρουσία μιας ακόμη πρωτεΐνης, του CIITA (Class II transactivator - Συνενεργοποιητής των τάξης ΙΙ), η οποία αποτελεί τον κύριο ρυθμιστή της μεταγραφικής ενεργότητας των γονιδίων αυτών. Παρόλα αυτά, η χρήση χημικών αναστολέων των απακετυλασών των ιστονών όπως η τριχοστατίνη Α (trichostatin A - TSA) μπορεί να οδηγήσει στην έκφραση των γονιδίων απουσία του CIITA, απαιτώντας μόνο την παρουσία του ενισχυοσώματος. Μελετήθηκε λεπτομερώς ο μηχανισμός της επαγωγής των γονιδίων αυτών, εστιάζοντας στις επιγενετικές τροποποιήσεις των ιστονών που ανιχνεύονται στην περιοχή του υποκινητή του γονιδίου DRA, ενός πρότυπου γονιδίου MHCII, σε διάφορους χρόνους έπειτα από αναστολή της απακετυλίωσης. Τα επίπεδα ακετυλίωσης των ιστονών Η3 και Η4 καθώς επίσης και διμεθυλίωσης της λυσίνης Κ4 της Η3 ανέβαιναν κατά την επώαση με TSA ενώ η διμεθυλίωση της λυσίνης Κ9 της Η3 μειώνονταν. Μελέτη της κινητικής του διαλυτού πυρηνικού κλάσματος των πρωτεϊνών HDAC1 και 2 και του συστατικού του ενισχυοσώματος RFX5, έδειξε ότι με TSA αυξάνεται η κινητικότητα των HDACs ενώ μειώνεται του RFX5. Τα δεδομένα αυτά έρχονται σε απόλυτη συμφωνία με άλλα από πειράματα ανοσοκατακρήμνισης χρωματίνης που δείχνουν αποσταθεροποίηση των απακετυλασών από τον υποκινητή του DRA και σταθεροποίηση του ενισχυοσώματος. Για να αποκτήσουμε μια πιο γενική άποψη των επιπτώσεων της αναστολής της απακετυλίωσης στη μεταγραφή των Β λεμφοκυττάρων, χρησιμοποιήθηκαν μικροσυστοιχίες ολιγονουκλεοτιδίων. Παρατηρήθηκε ότι ολόκληρη η οικογένεια των MHCII γονιδίων μαζί με αυτή των ιστονών καθώς επίσης και άλλα γονίδια στην περιοχή 6p21-22 επάγονται από TSA.
Ομαδοποίηση κατά λειτουργία των γονιδίων που επάγονται από TSA στα Β λεμφοκύτταρα έδειξε ότι πολλά από αυτά παίρνουν μέρος στην ανοσολογική απόκριση. Μελετήθηκε ο μηχανισμός της επαγωγής σε μεταγραφικό επίπεδο του STAT1, κύριου ρυθμιστή των γονιδίων αυτών, και βρέθηκε να ρυθμίζεται από το μεταλλαγμένο στα συγκεκριμένα κύτταρα ογκογονίδιο c-Myc. Ωστόσο, η ταυτόχρονη ενεργοποίηση με φωσφορυλίωση της πρωτεΐνης STAT1 έπειτα από TSA οδήγησε στη μελέτη της παραγωγής ιντερφερόνης. Αφού αποδείχθηκε η παραγωγή της κυτοκίνης και ταυτοποιήθηκε αυτή ως τύπου Ι, βρέθηκε ότι επάγεται ολόκληρο το αντι-ιικό πρόγραμμα του κυττάρου. Υπεύθυνος για αυτόν τον καταρράκτη φωσφορυλιώσεων είναι ο ιός Epstein Barr virus (EBV) που βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων που χρησιμοποιήθηκαν και μεταβάλλει την έκφραση των γονιδίων του έπειτα από TSA, επηρεάζοντας την ανοσολογική απόκριση του κυττάρου.
Στη συνέχεια εξετάστηκε εάν η επαγώμενη από ιντερφερόνη γ (IFNY) γονιδιακή έκφραση παρουσιάζει φαινόμενα μνήμης που ευαισθητοποιούν και επηρεάζουν τη γονιδιακή έκφραση σε επακόλουθο δεύτερο ερέθισμα. Βρέθηκε ότι τα γονίδια του MHCII διαθέτουν τέτοιους μηχανισμούς ώστε να απαντούν ταχύτερα και ισχυρότερα σε δεύτερο κύκλο επαγωγής αρκετές γενιές μετά το πρώτο ερέθισμα. Το γονίδιο DRA βρέθηκε να μετακινείται κοντά σε σωματίδια PML (PML nuclear bodies ή PML-NBs) κατά τη διάρκεια της μεταγραφικής ενεργοποίησης έπειτα από σηματοδότηση της IFNY. Η τοπολογία αυτή διατηρείται και μετά τη λήξη της μεταγραφής στις θυγατρικές γενεές. Η ταυτόχρονη αλληλεπίδραση της PML πρωτεΐνης με τη μεθυλοτρανσφεράση MLL έχει ως αποτέλεσμα την αναδιοργάνωση της χρωματίνης στην περιοχή του υποκινητή του DRA. Η αναδιοργάνωση αυτή χαρακτηρίζεται από χαλαρότερη νουκλεοσωμική δομή και υψηλότερα επίπεδα διμεθυλίωσης στη λυσίνη Κ4 της ιστόνης Η3 εξαιτίας της μεθυλοτρανσφεράσης, που επιτρέπουν την ταχύτερη στρατολόγηση του CIITA και κατά συνέπεια ταχύτερη απόκριση του γονιδίου σε δεύτερη φάση μεταγραφικής ενεργοποίησης. Συνεπώς κατά την πρώτη φάση της γονιδιακής έκφρασης πραγματοποιούνται αλλαγές στην οργάνωση του πυρήνα που φέρνουν το γονίδιο κοντά στα κατάλληλα υποπυρηνικά σωματίδια με αποτέλεσμα την μεταβολή στη σύσταση των επιγενετικών τροποποιήσεων των ιστονών του υποκινητή. Οι αλλαγές αυτές προσδίδουν τα χαρακτηριστικά της μνήμης στη γονιδιακή έκφραση και κατ' επέκταση στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος.
|
Επιγενετική ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης : υποπυρηνική οργάνωση και χρωματίνη
