Предложена гипотеза механизма, позволяющего клетке отсчитывать время жизни и по заданной программе изменять экспрессию хромосомных генов с целью управления онтогенезом ("онтогенетические часы"). Этот механизм представляет собой автономный молекулярно-генетический осциллятор, запоминающий количество циклов собственных колебаний путем отрезания концевого τ-сегмента хроно-ДНК с помощью специальной рестриктазы, сборка которой происходит на этом сегменте из двух субъединиц (белков) в каждом цикле работы осциллятора. Эти белки поочередно синтезируются на рибосомах, так как каждый из них ингибирует синтез другого, что обеспечивает поочередное связывание субъединиц рестриктазы на концевом сегменте хроно-ДНК и однократное ее обрезание в одном цикле. Кроме того, каждый из этих белков является репрессором собственного гена и активатором гена другого белка, что обеспечивает экономичность и надежность работы осциллятора. Устройство осциллятора онтогенетических часов подобно циркадианному осциллятору, но его частота не синхронизирована с физическими ритмами природы и зависит от температуры тела. Поэтому измеряется не физическое, а биологическое время. Хроно-ДНК состоит из коротких повторяющихся последовательностей нуклеотидов (τ-сегментов) и вставленных через заданное число этих сегментов темпоральных (регуляторных) генов. Укорочение хроно-ДНК приводит к "обнажению" очередного темпорального гена и его разрушению экзонуклеазой. В результате прекращается синтез активатора (репрессора) и изменяется экспрессия ряда хромосомных генов, что инициирует очередную стадию онтогенеза.
|