Role of histone variant H3.3 in transcription and mitotic progression

Ökaryotik hücresel süreçlerin doğru çalışabilmesi için kromatin yapısının dinamik ve esnek olması gerekir. Histon varyantlarının kromatine dahil edilmesi, kromatine yeni yapısal ve işlevsel özellikler kazandırarak, epigenetik esnekliği arttırır. Histon varyantları, transkripsiyon veya hücre bölünmesi gibi birçok hücresel fonksiyonların gerçekleştirilmesinde rol alır ve deregülasyonlarının kanserleşmede sürecinde etkisi vardır. H3.3 proteini, replikasyona-bağımlı eşdeğerlerinden sadece birkaç amino asit farklılık gösteren evrimsel olarak iyi korunmuş bir histon varyantıdır. H3.3 fonksiyonunu belirlemek amacıyla, yeni koşullu nakavt (knock-in/ conditional knock-out) fare modelleri oluşturulmuş ve tanımlanmıştır. Bu modellerde, H3.3'ü kodlayan iki genden biri, H3f3a veya H3f3b, N-terminal etiketli H3.3A veya H3.3B kodlamak üzere modifiye edilmiştir. Ayrıca cre rekombinaz ifadesiyle bu genlerin nakavt edilebilmektedir. Bu çalışmada, karaciğerde, nükleozom çözünürlüğünde, genom çapında FH-H3.3A ve FH-H3.3B yerleşme haritalaması gerçekleştirilmiştir. Bu analiz, H3.3A ve H3.3B'nin promotör bölgelerde benzer şekilde yoğunlaştıklarını ve yoğunluklarının, yüksek gen ekspresyonu ve gen boyunca yoğunlaşma ile pozitif korelasyonda olduğunu göstermiştir. H3.3'ün, ayrıca telomerlerde ve bazı tekrarlayan DNA dizilerinde yoğunlaştığı bulunmuştur. Bazı tekrarlayan bölgelerde H3.3A ve H3.3B, farklı şekilde yoğunlaşmıştır. İki H3.3 geninin de yok edildiği fare elde etme çalışmaları ölümcül sonuçlandığı için, FH-H3.3 farelerinden embriyonik fare fibroblastları (MEF) izole edilmiş ve ölümsüzleştirilmiştir. Cre aracılı nakavt ve RNA enterferans teknolojileri birlikte kullanılarak, H3.3 ifadesinin esas olarak susturulduğu yeni bir hücre modeli geliştirilmiştir. Genom boyunca yoğunlaşma profillerinin H3.3'ün aktif transkripsiyonda bir rolü olduğunu göstermesine rağmen, H3.3 nakavt modelleri üzerine yapılan transkriptom analizleri sonucu çok az sayıda gen etkilenmiştir. İlginç şekilde, H3.3 ifadesi susturulmuş MEF'lerde, mitotik defektler ve anormal nükleer yapılarında yüksek bir artış gözlenmiştir. Böylece, H3.3'ün, mitotik ilerleme sırasındaki genom bütünlüğünün korunmasında önemli ama çoğu zaman az üzerinde durulan bir rol üstlendiği vurgulanmıştır.