真核细胞中染色质分为两部分,一部分为固缩状态,如间期细胞着丝粒区、端粒、次溢痕,染色体臂的某些节段部分的重复序列和巴氏小体均不能表达,通常把该部分称为异染色质。与异染色质相反的是活化的常染色质。真核基因的活跃转录是在常染色质进行的。转录发生之前,常染色质往往在特定区域被解旋或松弛,形成自由DNA,这种变化可能包括核小体结构的消除或改变,DNA本身局部结构的变化,如双螺旋的局部去超螺旋或松弛、DNA从右旋变为左旋,这些变化可导致结构基因暴露,RNA聚合酶能够发生作用,促进了这些转录因子与启动区DNA的结合,导致基因转录,实验证明,这些活跃的DNA首先释放出两种非组蛋白,(这两种非组蛋白与染色质结合较松弛),非组蛋白是造成活跃表达基因对核酸酶高度敏感的因素之一。
更多的科学家已经认识到,转录水平调控是大多数功能蛋白编码基因表达调控的主要步骤。关于这一调控机制,现有两种假说。一种假说认为,真核基因与原核基因相同,均拥有直接作用在RNA聚合酶上或聚合酶竞争DNA结合区的转录因子,第二种假说认为,转录调控是通过各种转录因子及反式作用蛋白对特定DNA位点的结合与脱离引起染色质构象的变化来实现的。真核生物DNA严密的染色质结构及其在核小体上的超螺旋结构,决定了真核基因表达与DNA高级结构变化之间的必然联系。DNA链的松弛和解旋是真核基因起始mRNA合成的先决条件。
中国科学院生物物理研究所朱平研究组和李国红研究组合作,揭示了连接组蛋白H5介导的核小体结合和染色质折叠和高级结构形成机制。相关论文近期发表于《细胞研究》。在真核生物中,基因组DNA被分层包装到细胞核内......
9月13日,中国科学院生物物理研究所朱平研究组在国际期刊《细胞报告》(CellReports)在线发表论文,利用冷冻电子断层三维成像方法,揭示了体外组装和体内染色质纤维一种普遍存在的双螺旋折叠模式。在......
调控基因组元件的高阶三维(3D)组织为基因调控提供了拓扑基础,但尚不清楚哺乳动物基因组中的多个调控元件如何在单个细胞内相互作用。2023年8月28日,北京大学汤富酬团队在NatureMethods(I......
在真核细胞分裂过程中,染色质结构的重新建立对于维持基因组完整性和表观遗传信息传递至关重要。DNA复制一方面破坏母链DNA的亲本核小体,另一方面新生核小体必须在DNA子链上重建。染色质组装因子CAF-1......
由于小鼠的易实验性和强遗传性,其一直是生物医学研究中使用广泛的动物模型。但是,胚胎学研究发现,小鼠早期发育的许多方面与其他哺乳动物不同,从而使有关人类发育的推论复杂化。英国剑桥大学等研究团队合作构建了......
碱基编辑器是基于CRISPR/Cas9发展的新一代基因组编辑技术,可诱导单个碱基的突变,而鲜有关于特异性介导A-to-G和C-to-G双突变的碱基编辑工具的研究。此外,关于碱基编辑系统与染色质环境之间......
染色体核型分析对遗传进化和多样化的研究有重要作用,详细的染色体图谱被认为有助于植物育种,并帮助生物学家进行基本的生物学和遗传学研究。图像分析在染色体核型研究中应用广泛,然而通过计算机技术对染色质结构图......
染色质经过螺旋缠绕浓缩形成染色体的过程,对于维持真核生物细胞正常体积至关重要。之前的研究表明染色质浓缩发生在异染色质区,而常染色质区为方便转录过程则停滞在松散状态不被浓缩。近期,来自清华大学和英国约翰......
清华大学生命科学学院/结构生物学高精尖创新中心/清华-北大生命科学联合中心陈柱成教授研究团队在《自然》杂志在线发表题为“人源PBAF染色质重塑复合物结合核小体的结构”(Structureofhuman......
在人类细胞中,总长约2米的基因组DNA通过与组蛋白缠绕形成核小体,并经过螺旋折叠等方式盘绕形成染色体进而团聚于直径10微米的细胞核中。在细胞内的DNA需要进行转录等活动的时候,DNA才会从组蛋白中释放......