重要作物染色质三维构象新特征成功解析

山东农业大学李平华课题组和香港中文大学钟思林课题组的合作研究团队,日前在重要作物大基因组染色质研究领域获得重大突破。近日,国际学术期刊《分子植物》发表了该项研究成果论文。 该团队利用最新的高通量染色体构象捕获技术,通过对玉米、番茄、高粱、水稻和小米等主要作物的染色质空间结构进行研究,成功揭示了染色质三维结构与其表观遗传学修饰的关系。据介绍,染色质是真核生物遗传物质的主要载体,控制生物形态、生理和生化等特征的结构基因就排列在染色质上,其空间结构对基因表达调控、DNA复制和重组具有重要影响。“随着染色质构象捕获技术的发展,人们对染色质空间结构和生物功能有了深刻认识,但对于植物基因组空间结构的认识主要来自对模式植物拟南芥的研究。”李平华说。 “研究发现,在基因组水平上,类似人类染色质、植物染色质也可以按照染色质交互状态活跃与否分为活化/失活两种类型区隔。”据李平华介绍,课题组在更高的分辨率下对植物染色体结构做了进一步解析,发现......阅读全文

重要作物染色质三维构象新特征成功解析

  山东农业大学李平华课题组和香港中文大学钟思林课题组的合作研究团队,日前在重要作物大基因组染色质研究领域获得重大突破。近日,国际学术期刊《分子植物》发表了该项研究成果论文。  该团队利用最新的高通量染色体构象捕获技术,通过对玉米、番茄、高粱、水稻和小米等主要作物的染色质空间结构进行研究,成功揭示了

新技术分析单细胞的染色质构象

  分析染色质构象的技术不少,但有的需要大量细胞,有的则分辨率太低。这阻碍了我们对于单细胞中染色质构象的了解。近日,瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员在《Biotechniques》上介绍了一种新方法,能够高分辨率地分析单细胞中染色质的接近程度。   对于理解基因调控、DNA复制和修复来说,研究染色体的

水稻高产与氮高效协同调控新机制获揭示

  中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员傅向东与福建农林大学和浙江理工大学的合作者首次揭示了通过精准调控染色质三维结构,能协同提升水稻产量和氮肥利用效率,为解决长期困扰现代农业的“高投入、高产出”难题提供了全新的理论依据与育种策略。相关研究10月29日发表于《自然-遗传学》。  上世纪60年代的“

研究观测到染色质重塑中DNA的BZ构象转变

  近年来,Z型DNA(Z-DNA)的研究引发关注,但是在细胞中对其进行观测还存在困难,主要原因是缺少一种简便可靠的手段对其进行直接观测。最近,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄青课题组与郑州大学张凤秋课题组合作,利用红外光谱技术观测并研究染色质重塑中DNA的B-Z构象转变,相关研究

冷冻电镜三维结构的多构象性和动态分析

 三维结构的多构象性和动态分析生物大分子通常具有内禀的柔性,所以生物分子的动态结构变化以及结构的不均一性一直是结构生物学的研究重点之一。在晶体状态下,生物分子的结构变化被晶格约束,一般只提供一个静态的结构和有限的动力学参数。冷冻电镜相比晶体学方法的优势在于可以捕捉生物分子在溶液中的形态,并记录下不同

籼粳稻耐高温差异染色质三维结构机制被揭示

   近日,中国农业科学院生物技术研究所谷晓峰团队和合作者在BMC Biology上发表论文。该项研究首次揭示了籼稻和粳稻染色质三维空间结构在高温胁迫下发生重组的动态变化,为深入研究水稻响应环境胁迫信号的表观遗传精准调控机制和设计改良提供了新途径。  真核生物染色质三维空间结构在基因转录调控和控制多

细胞衰老过程中染色质三维结构的变化

  细胞衰老是细胞非常重要的生命过程,与疾病发生、个体衰老有着密切的关系。通常认为细胞衰老可以由内在或外在的压力引起,与细胞内持续的DNA损伤密切相关。大量的已有研究表明,无论是个体衰老还是细胞衰老都与细胞中异染色质状态的改变有着密切的关系,其中,衰老过程中一个重要的现象是异染色质的丢失。同时,保持

北京基因组所解释了细胞在热刺激反应中染色质构象改变

  热刺激是细胞经常面对的环境刺激,热刺激反应是所有细胞普遍具有的刺激反应机制。热刺激诱导的广泛的转录调控是热刺激反应的重要组成部分。近年来,科学家从表观遗传学的各层面对其机制开展了研究。当前,针对染色质空间构象这一重要的表观遗传学层次,是否在热刺激反应中发挥作用以及可能的具体作用形式存在争议。此外

哺乳动物细胞热刺激反应中染色质空间构象改变的新解释

  热刺激是细胞经常面对的环境刺激,热刺激反应是所有细胞普遍具有的刺激反应机制。热刺激诱导的广泛的转录调控是热刺激反应的重要组成部分。近年来,科学家从表观遗传学的各层面对其机制开展了研究。当前,针对染色质空间构象这一重要的表观遗传学层次,是否在热刺激反应中发挥作用以及可能的具体作用形式存在争议。此外

杂交猪单倍型分辨率三维基因组特征成功解析

我国是世界第一养猪大国,2023年出栏生猪7.27亿头,占全球总量54.89%。生猪在国计民生、粮食安全和社会稳定中具有重要地位和作用。筛选并鉴定影响猪重要经济性状的关键基因组变异,挖掘育种靶点,创新性运用到实际育种中,能有效加速优质高产猪新品种(系)的培育进程。因此,系统鉴定猪基因组中的调控元件并

构象异构体的分子链构象

晶体中的高分子链构象晶体中的分子链构象有螺旋形构象、平面锯齿形构象等。1、两个原子或基团之间距离小于范德华半径之和时,将产生排斥作用。2、分子链在晶体中的构象,取决于分子链上所带基团的相互排斥或吸引作用的情况。3、有规立构高分子链在形成晶体时,在条件许可下总是尽量形成时能最低的构象形式。4、基本结构

拟南芥基因组加倍导致的三维染色质结构及基因表达调控

  6月11日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室方玉达研究组题为The effects of Arabidopsis genome duplication on the chro

中国医学科学院最新文章解析HOX基因表达模式

  “核心刊物”迎来了新期刊:科学通报,中国科学C辑:生命科学,这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的,我国学术期刊中的知名品牌,被国内外各主要检索系统收录,如国内的《中国科学论文与引文数据库》(CSTPCD)、《中国科学引文数据库》(CSCD)等;美国的SCI、CA、EI,英

LSC功能和特性的染色质三维调控景观获揭示

角膜缘干细胞(limbal stem cell,LSC)位于角膜与结膜交界处的角膜缘区域,在角膜上皮稳态维持、角膜透明性和完整性中发挥关键作用。近日,中山大学中山眼科中心欧阳宏团队研究发现影响LSC功能和特性的染色质三维调控景观。相关研究发表于《自然-通讯》。李名森副研究员为该论文第一作者,欧阳宏教

三维染色质结构与基因组功能及进化的关系获揭示

  辣椒是世界上种植最广泛的蔬菜之一,也是重要的调味料作物。近日,华南农业大学园艺学院辣椒课题组研究揭示了辣椒三维染色质结构与基因组功能及进化的关系。相关研究发表于Nature Communications。  我国辣椒生产和消费量居全球之首,种植面积超过3000万亩,产量4000多万吨,年逾700

中国科大在染色质重塑SWI/SNF与INO80复合体结构研究获进展

中国科学技术大学教授蔡刚课题组利用冷冻电镜技术,解析了染色质重塑SWI/SNF与INO80复合体及其不同核小体结合状态复合物的三维结构,揭示了SWI/SNF与INO80复合体共有的肌动蛋白(Actin)和核肌动蛋白相关蛋白(Arps)组成的Actin/Arp模块作为构象调控的分子开关,调控核小体结合

新研究揭示猪肌纤维类型分化及转化机制

7月1日,华南农业大学教授吴珍芳团队首次揭示了不同代谢类型猪骨骼肌的染色质空间构象及其介导的调控差异,通过整合表观基因组学与三维基因组学分析并结合分子实验,阐明了超级增强子调控肌纤维类型分化与转化的分子机制。相关成果发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。研究对象及高通量

Genome-Biology:构建猪体细胞染色质三维结构图谱

  猪不仅是重要的经济家畜,在生物医学领域也有重要应用。生猪的育种中广泛应用了辅助生殖技术,包括体外受精技术、孤雌和孤雄生殖技术等。但与体外受精胚胎相比,孤雌和孤雄胚胎的存活率级低。这一存活率差异产生的机制目前还不清楚。深入理解这一机制不仅有助于增加商业化猪育种的产仔数,也将有利于生物医学研究中转基

什么是构象?

构象(conformation),有机化学的一个重要概念。最简单的构象分析建立在乙烷分子上。最重要的构象分析则是建立在环己烷上的构象分析。

构象的概念

构象(conformation),有机化学的一个重要概念。最简单的构象分析建立在乙烷分子上。最重要的构象分析则是建立在环己烷上的构象分析。

研究揭示拟南芥基因组加倍导致的三维染色质结构

  6月11日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室方玉达研究组题为The effects of Arabidopsis genome duplication on the chro

揭示基因“无用”序列稳定染色质三维结构及细胞稳态机制

  人类基因组中的非编码序列在多种生物学过程中发挥着至关重要的作用,如非编码RNA、启动子、增强子和转座子等。作为在基因组中占比约98%的非编码区域,仍有大量是功能未知的,这些曾被认为是基因组中“垃圾”的区域,已被逐渐证实存在重要功能。基因组的三维结构会影响基因的转录调控或其他细胞生命活动,然而,除

染色质重塑SWI/SNF与INO80复合体新发现

  中国科学技术大学蔡刚教授课题组利用冷冻电镜技术,解析了染色质重塑SWI/SNF与INO80复合体及其不同核小体结合状态复合物的三维结构,揭示了SWI/SNF与INO80复合体共有的肌动蛋白(Actin)和核肌动蛋白相关蛋白(Arps)组成的Actin/Arp模块作为构象调控的分子开关,调控核小体

MolecularCell:精子发生过程中染色质高级结构“重编程”模式

  在真核生物中,线性DNA通过多层级地折叠以特定的三维结构存在于细胞核中。染色质三维结构对于基因调控、DNA复制和细胞分裂等过程具有重要作用,其异常会导致基因表达失调和发育畸形。哺乳动物中,新的生命由精子和卵子的产生、结合以及随后的早期胚胎发育开启。在形成配子以及全能性胚胎的过程中,染色质需要经历

研究提出单细胞多组学新方法实现胰腺癌循环肿瘤细胞多维度解析

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员林达等报道了新开发的单细胞多组学技术——Uni-C。该方法可在一个细胞中同时解析基因组大尺度结构变异(如SV、CNV、ecDNA)、小尺度突变(SNP/INDEL)及染色质三维构象,实现高分辨率、多维度的联合分析。胰腺癌异质性强、进展迅速,临床面临早筛困

揭示麂属动物染色体融合的分子机制及基因组三维构象

  麂属动物是鲸偶蹄目、反刍亚目、鹿科、麂亚科下的一类哺乳动物,属内各物种间差异巨大的染色体数目而受到生物学家关注,是研究哺乳动物成种机制和染色体演化的优异模型。小麂、黑麂是我国特有的物种,黑麂和贡山麂是我国重点保护野生动物。黑麂和贡山麂都有8条(雌性)和9条(雄性)染色体,它们的核型却不相同,而小

新方法实现胰腺癌循环肿瘤细胞多维度解析

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员林达团队与上海市第一人民医院实验动物中心主任杨玉琴团队开发出单细胞多组学技术-Uniform Chromosome Conformation Capture(Uni-C)。该方法可在一个细胞中同时解析基因组大尺度结构变异(如SV、CNV、ecDNA)、小

科学家揭示衰老对免疫细胞三维染色质组织的影响

6月12日,美国国立卫生研究院衰老研究所研究员Ranjan Sen课题组,首次揭示了衰老对免疫细胞中三维染色质组织的影响,并将其与B细胞的发育和其前体细胞的功能联系在了一起,展示了基因组学和三维染色质研究在揭示衰老机制方面的巨大潜力,提供了一种未来开发抗衰老疗法的可能方向。相关研究发表于《自然—细胞

合肥研究院揭示G0调控染色质空间构象cox2基因的作用机制

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院技术生物与农业工程研究所吴李君课题组运用染色质构象捕获技术,探究并阐明了氧化石墨烯(GO)对染色质空间构象的影响及具体的作用机制。氧化石墨烯对染色质构象调控的作用机制示意图  氧化石墨烯作为碳族纳米材料的典型代表,在材料、能源、电子、生物医药等领域有着广泛的应用

台大发现癌细胞潜移机制,成像技术帮大忙

据台湾“中时电子报”报道,癌细胞转移是癌症治疗最具挑战性的课题,若能够提早预测肿瘤是否转移,就能更精准且及时针对患者进行治疗与防范。台湾大学医学系教授黄韵如团队历时5年研究,从基因体结构出发,利用“高维度捕获染色质构象技术”(Hi-C),发现基因体在癌细胞潜移过程中的多元机制,有助于提升癌症治疗效率