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Psoralen photocrosslinking, a tool to study the chromatin structure of RNA polymerase I - transcribed ribosomal genes

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The chromatin structure of RNA polymerase I - transcribed ribosomal DNA (rDNA) is well characterized. In most organisms, i.e., lower eukaryotes, plants, and animals, only a fraction of ribosomal genes are transcriptionally active. At the chromatin level inactive rDNA is assembled into arrays of nucleosomes, whereas transcriptionally active rDNA does not contain canonical nucleosomes. To separate inactive (nucleosomal) and active (non-nucleosomal) rDNA, the technique of psoralen photocrosslinking has been used successfully both in vitro and in vivo. In Saccharomyces cerevisiae, the structure of rDNA chromatin has been particularly well studied during transcription and during DNA replication. Thus, the yeast rDNA locus has become a good model system to study the interplay of all nuclear DNA processes and chromatin. In this review we focused on the studies of chromatin in ribosomal genes and how these results have helped to address the fundamental question: What is the structure of chromatin in the coding regions of genes?Key words: active chromatin, FACT, lexosome, psoralen, photo-crosslinking, rDNA, RNA polymerase I.

La structure de la chromatine de l'ADN ribosomal (ADNr), transcrit par l'ARN polymérase I, est bien caractérisée. Dans la plupart des organismes – eucaryotes inférieurs, plantes et animaux – les gènes ribosomaux sont répartis en régions actives et inactives trancriptionnellement. L'ADNr inactif est assemblé sous forme de nucléosomes, alors que l'ADNr actif ne contient pas de nucléosomes complets. Afin de séparer l'ADNr inactif (présence de nucléosomes) de l'ADNr actif (sans nucléosome), la technique de photopontage au psoralen s'est avérée un outil essentiel, tant in vitro que in vivo. Chez Saccharomyces cerevisiae, la structure de la chromatine de l'ADNr a été particulièrement bien étudiée, et ce, pendant la transcription et la réplication de l'ADN. Ainsi, le locus de l'ADNr de la levure est devenu un bon modèle pour étudier l'interaction des processus nucléaires avec la chromatine. Ce résumé se concentre sur les études portant sur la structure de la chromatine des gènes ribosomaux en démontrant comment les résultats obtenus ont aidés à déterminer la structure de la chromatine des régions codantes des gènes.Mots clés : chromatine active, FACT, lexosome, psoralen, photopontage, ADNr, ARN polymérase I.
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Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2005

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