Поисковая система Pubmed

Перед тем, как начать выполнять задание, я наметила курс предстоящей работы.
Итак, нам необходимо, используя поисковую систему Pubmed, описать, что известно о посттрансляционной модификации N6-acetyllysine в 12-м остатке гистона H4 в клетках человека.

1.Регистрация на сайте NCBI

- зашла на сайт PubMed и прошла по ссылке "Sign In"
- выбрала ссылку "Register for an account" и затем зарегистрировалась, заполнив необходимые поля

2.Составление запросов и сохранение подходящих статей в коллекции

- при помощи поисковой системы PubMed ищем интересующую нас информацию
- чтобы найти подходящие и полезные нам статьи пришлось составлять различные поисковые запросы

Для наглядности результаты представлены в виде таблицы:

Запрос в Query Translation	Число найденных публикаций	Число открытых публикаций	Число найденных обзоров
N6[All Fields] AND (acetyl[All Fields] AND ("lysine"[MeSH Terms] OR "lysine"[All Fields]))	37	12	1
histone h4[TiAb] AND ("acetylation"[MeSH Terms] OR "acetylation"[All Fields]) AND lys12[All Fields]	9	6	0
H4K12[All Fields] AND ("acetylation"[MeSH Terms] OR "acetylation"[All Fields])	31	18	0
("histones"[MeSH Terms] OR "histones"[All Fields] OR ("histone"[All Fields] AND "h4"[All Fields]) OR "histone h4"[All Fields]) AND k12[All Fields] AND ("acetylation"[MeSH Terms] OR "acetylation"[All Fields])	50	29	0
N6[All Fields] AND (acetyl[All Fields] AND ("lysine"[MeSH Terms] OR "lysine"[All Fields])) AND ("humans"[MeSH Terms] OR "humans"[All Fields] OR "human"[All Fields])	8	2	1

Получив списки статей после ввода запросов, затем мне очень помогла ссылка "Related citation", которая выдавала связанные статьи.
По мере поиска и добавления интересующих статей в коллекцию, сформировалась следующая коллекция публикаций: Коллекция №1 (предварительная - 15 статей).
Отобрав публикации, наиболее отвечающие поставленной теме, я получила следующую коллекцию из публикаций: Коллекция №2 (окончательная - 5 статей).
В Коллекции №1 я также нашла полезные статьи, но не использовала их в обзорах, так как отсутствовал полный текст.

3.Создание возможностей доступа к коллекциям публикаций

- зашла в "My NCBI"
- в блоке "Collections" для необходимых нам коллекций, перешла по ссылке "Private"
- указала для данной коллекции - "Public"
- скопировала полученные ссылки на мои коллекции

4.Информация о посттрансляционной модификации N6-acetyllysine в 12-м остатке гистона H4 и об общем понятии слова "гистон"

ВСТУПЛЕНИЕ

ДНК упакована в компактную структуру с помощью специализированных белков. Все ДНК-связывающие белки эукариот подразделяются на два класса: гистоны - структурные белки эукариотических хромосом и негистоновые хромосомные белки . Комплекс обоих классов белков с ядерной ДНК эукариотических клеток называется хроматином . Гистоны являются уникальной характеристикой эукариот и присутствуют в огромных количествах на клетку (около 60 миллионов молекул каждого типа на клетку).

Гистоны - относительно небольшие белки с очень большой долей положительно заряженных аминокислот (лизина и аргинина); положительный заряд помогает гистонам крепко связываться с ДНК (которая заряжена сильно отрицательно) независимо от ее нуклеотидной последовательности. Возможно, гистоны только изредка диссоциируют от ДНК и таким образом, вероятно, оказывают влияние на любой процесс, происходящий на хромосомах.

Пять типов гистонов распадаются на две главных группы - нуклеосомные гистоны и Н1 гистоны .

Гистоны образуют семейство высококонсервативных основных белков, которые разделяются на пять больших классов, названных H1 , H2A , H2B , H3 и H4 . Гистоны H1 более крупные (около 220 аминокислот) и оказались менее консервативными в ходе эволюции. Гистон H1 сильно обогащен остатками Lys, для гистонов H2A и H2B характерно умеренное содержание Lys, полипептидные цепи гистонов H3 и H4 богаты Arg. Внутри каждого класса гистонов (за исключением H4) на основании аминокислотных последовательностей различают несколько субтипов этих белков. Гистоны H3 и Н4 принадлежат к наиболее консервативным белкам. Такая эволюционная консервативность предполагает, что для функции данных гистонов важны почти что все их аминокислоты.

N-концевая часть данных гистонов может быть обратимо модифицирована в клетке за счет ацетилирования отдельных остатков лизина, что убирает положительный заряд лизинов.

ОПИСАНИЕ СТАТЕЙ

- Статья №3 ("Collaboration between the essential Esa1 acetyltransferase and the Rpd3 deacetylase is mediated by H4K12 histone acetylation in Saccharomyces cerevisiae.")

Цитата 1: "Histone modifications that regulate chromatin-dependent processes are catalyzed by multisubunit complexes."
Перевод: "Модификации гистонов, которые регулируют хроматин, зависят от процессов, катализируемых многочисленными комплексами."

Цитата 2: "In Saccharomyces cerevisiae, Esa1 and Rpd3 have opposing enzymatic activities and are catalytic subunits of multiple chromatin modifying complexes with key roles in processes such as transcriptional regulation and DNA repair."
Перевод: "В Saccharomyces cerevisiae ферменты Esa1 и Rpd3 имеют противоположные ферментативные активности и являются каталитическими субъединицами различных модификаций хроматинового комплекса. Они играют ключевую роль в таких процессах, как регуляция транскрипции и репарации ДНК."

Цитата 3: "The suppression of esa1's growth defect by disruption of Rpd3L was dependent on lysine 12 of histone H4."
Перевод: "Блокировка роста Esa1 происходила из-за нарушения Rpd3L, зависящего от 12-ого остатка гистона Н4."

- Статья №4 ("K12-biotinylated histone H4 is enriched in telomeric repeats from human lung IMR-90 fibroblasts.")

Цитата 1: "Covalent modifications of histones play a role in regulating telomere attrition and cellular senescence. Biotinylation of lysine (K) residues in histones, mediated by holocarboxylase synthetase (HCS), is a novel diet-dependent mechanism to regulate chromatin structure and gene expression."
Перевод: "Ковалентные модификации гистонов играют важную роль в регуляции истощения теломер и клеточного старения. Биотинилирование остатков лизина (K) в гистонах при помощи holocarboxylase синтетазы (ЖКХ), является новым механизмом регулирования структуры хроматина и экспрессии генов."

Цитата 2: ":biotinylation of K12 in histone H4 (H4K12bio) is a marker for heterochromatin:"
Перевод: "Биотинилирование K12 в гистоне H4 (H4K12bio) является маркером гетерохроматина."

Цитата 3: ":we hypothesized that H4K12bio is also enriched in telomeres"
Перевод: "Предположили, что H4K12bio также обогащенный теломер."

Цитата 4: "We used human IMR-90 lung fibroblasts and immortalized IMR-90 cells overexpressing human telomerase (hTERT) in order to examine histone biotinylation in young and senescent cells."
Перевод: "Для исследования мы взяли лёгочные фикобласты человека IMR-90 и умертвлённые гиперэкспрессивные клетки человека IMR-90 теломеразы (hTERT), чтобы изучить биотинилирование гистонов у молодых и стареющих клеток."

Цитата 5: ":studies suggest that one out of three histone H4 molecules in telomeres is biotinylated at K12 in hTERT cells."
Перевод: "Исследования показывают, что один из трех гистонов H4 молекул в теломерах - биотинилированный на K12 в клетках hTERT."

Цитата 6: "The abundance of H4K12bio in telomeres decreased by 42% during telomere attrition in senescent IMR-90 cells; overexpression of telomerase prevented the loss of H4K12bio. Possible confounders such as decreased expression of HCS and biotin transporters were formally excluded in this study. Collectively, these data suggest that H4K12bio is enriched in telomeric repeats and represents a novel epigenetic mark for cell senescence."
Перевод: "Обилие H4K12bio в теломерах снизилось на 42% на протяжении стареющих теломер в истощённых клетках IMR-90, избыточная экспрессия теломеразы предотвратила потерю H4K12bio. Возможно, вмешивающиеся факторы, такие как снижение экспрессии ЖКХ и биотин-перевозчики, были официально исключены из данного исследования. В совокупности эти данные свидетельствуют о том, что H4K12bio обогащается в теломерных повторах и представляют собой новый неизвестный эпигенетический знак о клеточном старении."

ИТОГ

Изучив все найденные статьи, подытожим результаты изучения посттрансляционной модификации N6-acetyllysine в 12-м остатке гистона H4.

Ацетилирование остатков лизина в N-концевых "хвостиках" (tails) гистона H4 (в нашем случае 12-ого остатка) нейтрализует его положительный заряд и соответственно блокирует ассоциацию с витками нуклеосомной ДНК. Это, в свою очередь, декомпактизует структуру как самой нуклеосомы , так и хроматина в целом и, кроме того, освобождает внешнюю поверхность витков ДНК для взаимодействий с регуляторными факторами.