北京基因组所单细胞中识别染色质类染色质拓扑的算法

基因组DNA和组蛋白以特定的形式高度折叠在细胞核中,这一高级结构即三维基因组学,对细胞核内的诸多生命活动至关重要。基于染色质构象捕获(3C),尤其是高通量技术(Hi-C,ChIA-PET)的发展推动了三维基因组的研究,发现了包括染色质拓扑相关结构域(TAD),染色质环等一系列层次化的结构特征。近年来,单细胞水平下的Hi-C研究成为三维基因组的重要研究方向。单细胞Hi-C数据对深入理解染色质结构的动力学机制,建立高分辨率细胞发育图谱都具有重要意义。然而,单细胞Hi-C数据由于极度稀疏,目前主流的Hi-C数据分析算法对其无能为力,而针对单细胞Hi-C设计的算法亦表现不佳。因此,亟须新的计算方法来分析鉴定单细胞内的染色质高级结构。 7月27日,中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)张治华研究组开发了预测单细胞内类TAD结构的算法deTOKI。相关研究成果以DeTOKI identifies and characteriz......阅读全文

染色质DNA基因组的介绍

  凡是具有细胞形态的生物其遗传物质都是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA。在真核细胞中,每条未复制的染色体包含一条纵向贯穿的DNA分子。狭义而言,某一生物的细胞中储存于单倍染色体组中的总遗传信息,组成该生物的基因组。真核生物基因组DNA的含量比原核生物高得多。  突变分析结果表明,并非所有基因

北京基因组所单细胞中识别染色质类染色质拓扑的算法

  基因组DNA和组蛋白以特定的形式高度折叠在细胞核中,这一高级结构即三维基因组学,对细胞核内的诸多生命活动至关重要。基于染色质构象捕获(3C),尤其是高通量技术(Hi-C,ChIA-PET)的发展推动了三维基因组的研究,发现了包括染色质拓扑相关结构域(TAD),染色质环等一系列层次化的结构特征。近

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

重大突破!染色质扩展显微镜技术可破解基因组秘密

  开启或关闭基因的能力是我们在细胞、个体甚至在健康和疾病方面观察到的多样性的基础。这个过程被称为基因转录,涉及到将储存在我们的DNA中的信息转化为RNA。  在此之前,科学家们一直依靠不精确的图解和间接的实验来了解这一过程,因为它发生在分子水平上,并不直接可见。然而,在一项新的研究中,一种突破性的

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

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

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

异染色质和常染色质的结构差异

染色质可以分为两种类群,异染色质和常染色质。最开始,这两种形式是通过其在染色之后的颜色深浅区分的,常染色质一般着色较浅,而异染色质着色很深,表明其紧密聚集。异染色质通常集中在细胞核的边缘区域。然而,不同于这种早期的二分法,最近的研究表明在动物和植物体内都拥有不止这两种染色体结构,可能会有四到五种,区

常染色质与异染色质的功能差异

常染色质区域的基因可以被转录为信使RNA。常染色质区域非折叠的结构允许基因调控蛋白和RNA聚合酶与其上的DNA序列结合,从而开启转录过程。在转录过程中,并非所有的常染色质都会被转录,但基本上非转录的部分会折叠为异染色质以保护暂时其上不用的基因。因此细胞的活性与细胞核中的常染色质数目有直接关系。常染色

染色质架构蛋白CTCF结合人类基因组位点的机制研究取得..

  近日,国际著名学术期刊《Cell Research》杂志在线发表了上海交通大学系统生物医学研究院比较生物医学中心吴强课题组和中科院北京生物物理所王艳丽课题组合作研究成果,“Molecular mechanism of directional CTCF recognition of a diver

异染色质的主要类型组成性异染色质

组成性异染色质,指除S期以外在整个细胞周期均处于聚缩状态, DNA包装比基本不变,可构成多个染色中心。

异染色质的主要类型兼性异染色质

在一定时期的特种细胞的细胞核内, 原来的常染色质可转变成兼性异染色质。如雄性个体的细胞含有一个瘦小的Y染色体和一个大的X染色体, 由于X和Y染色体上很少有共同的基因, 对于雄性来说, X染色体上的基因就只有一个拷贝。虽然雌性细胞有两条X染色体, 也只有一条具有转录活性, 另外一条X染色体像异染色质一

性染色质检测

实验方法原理 在间期细胞核中,女性X染色质和男性Y染色质均可用特殊染色法显示出来。女性的两个X染色体中的一个,在间期时的染色质呈异固缩(Heteropyconosis),呈深染的小体称Barr氏体。Barr氏体位于间期细胞核内面,呈三角形或半月形小体,易为碳酸复红或硫堇等染料着色。正常女性Barr氏

染色质的分类

间期染色质按其形态特征、活性状态和染色性能区分为两种类型:常染色质和异染色质。按功能状态的不同可将染色质分为活性染色质和非活性染色质。

染色质的定义

  染色体在细胞周期的间期时DNA的螺旋结构松散,呈网状或斑块状不定形物,即染色质。以浓集状态存在者,称异染色质(1~eterochromatin);以分散状态存在者,称常染色质(euchromatin)。常染色质染色较浅且均匀,异染色质染色深。性染色质与性染色体(x染色体和Y染色体)有关,称x染色

染色质重组的意义

染色质重组过程中,核小体滑动可能是一种重要机制,它不改变核小体结构,但改变核小体与DNA 的结合位置。实验证明,这种滑动能被核小体上游的“十字形”结构阻断。但“滑动”机制并不能解释所有实验现象。人们推测,在重组过程中,还有其他机制如核小体可能与DNA 分离,然后核小体经过重排,结构变化后,与DNA

异染色质的功能

  关于异染色质的功能,还未深入了解。但以下的几点是明显的。  1结构型异染色质可以加强着丝点区,使着丝粒稳定,以确保染色体分离。  2可以隔离和保护重要基因(例如NOR区的18S和28S基因),防止或减少基因突变和交换。  3促进物种分化,同源染色体可通过其异染色质区的重复序列在减数分裂时配对,这

概述染色质的成分

  通过分离胸腺、肝或其他组织细胞的核,用去垢剂处理后再离心收集染色质进行生化分析,确定染色质的主要成分是DNA和组蛋白,还有非组蛋白及少量RNA。大鼠肝细胞染色质常被当作染色质成分分析模型,其中组蛋白与DNA含量之比近于1:1,非组蛋白与DNA之比是0.6:1,RNA与DNA之比为0.1:1。DN

染色质的发现过程

1879年,W. Flemming提出了染色质(chromatin)这一术语,用以描述细胞核中能被碱性染料强烈着色的物质。1888年,Waldeyer正式提出染色体的命名。经过一个多世纪的研究,人们认识到,染色质和染色体是在细胞周期不同阶段可以相互转变的形态结构。

异染色质的功能

  关于异染色质的功能,还未深入了解。但以下的几点是明显的。  1结构型异染色质可以加强着丝点区,使着丝粒稳定,以确保染色体分离。  2可以隔离和保护重要基因(例如NOR区的18S和28S基因),防止或减少基因突变和交换。  3促进物种分化,同源染色体可通过其异染色质区的重复序列在减数分裂时配对,这

异染色质的定义

异染色质分为结构异染色质和功能异染色质两种类型。结构异染色质是指各类细胞在整个细胞周期内处于凝集状态的染色质,多定位于着丝粒区、端粒区,含有大量高度重复顺序的脱氧核糖核酸(DNA),称为卫星DNA(satellite DNA)。功能异染色质只在一定细胞类型或在生物一定发育阶段凝集,如雌性哺乳动物含一

常染色质的功能

常染色质区域的基因可以被转录为信使RNA。常染色质区域非折叠的结构允许基因调控蛋白和RNA聚合酶与其上的DNA序列结合,从而开启转录过程。在转录过程中,并非所有的常染色质都会被转录,但基本上非转录的部分会折叠为异染色质以保护暂时其上不用的基因。因此细胞的活性与细胞核中的常染色质数目有直接关系。常染色

染色质重塑的概念

染色质重塑chromatin remodeling :基因表达的复制和重组等过程中,染色质的包装状态、核小体中组蛋白以及对应DNA分子会发生改变的分子机理。

异染色质的定义

  异染色质分为结构异染色质和功能异染色质两种类型。结构异染色质是指各类细胞在整个细胞周期内处于凝集状态的染色质,多定位于着丝粒区、端粒区,含有大量高度重复顺序的脱氧核糖核酸(DNA),称为卫星DNA(satellite DNA)。功能异染色质只在一定细胞类型或在生物一定发育阶段凝集,如雌性哺乳动物

异染色质的区分

  常染色质易被碱性染料染成浅色,或对福尔根反应呈弱阳性。异染色质易被碱性染料染成深色,或对福尔根反应呈阳性。  [1]  异染色质着色较深,常位于细胞核的边缘和核仁周围,构成核仁相随染色质的一部分。可以分为结构性异染色质(constitutive heterochromatin)和兼性异染色质(f

什么是常染色质?

  常染色质是染色质(由DNA、RNA和蛋白质组成)的一种松散聚集的形式,这种聚集方式在基因中大量存在,并且相应的片段通常处于活跃的转录当中(但并非必要,即常染色质部分不一定都是高表达的序列)。常染色质构成了细胞核基因组中表达最活跃的一部分。  人类基因组中92%为常染色质。

常染色质的定义

常染色质是染色质(由DNA、RNA和蛋白质组成)的一种松散聚集的形式,这种聚集方式在基因中大量存在,并且相应的片段通常处于活跃的转录当中(但并非必要,即常染色质部分不一定都是高表达的序列)。常染色质构成了细胞核基因组中表达最活跃的一部分。

什么是Y-染色质?

  Y染色质又称Y小体或荧光小体。Y染色体用荧光染料染色后,呈亮暗不一的荧光带,在Y染色体长臂的远侧段呈明亮的荧光区。在问期时Y染色体长臂远侧段的强荧光特性仍然存在,经荧光染色后,呈强荧光亮点,直径为0.25—0.3um,位于细胞核内的任何部位。

异染色质的定义

异染色质(heterochromatin)是指在细胞周期中具有固缩特性的染色体。

染色质的结构要点

1、每个核小体单位包括 200 bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。2、组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心颗粒,相对分子质量100 000,由4个异二聚体组成,包括两个H2A-H2B和两个H3-H4。3、146 bp的DNA分子超螺旋盘旋组蛋白八聚体1.75圈。组蛋白H1