放大四千倍细胞解开基因组秘密

基因调控是发生在分子水平上的过程,传统显微镜很难观察到。在最新一期《科学》杂志在线发表的一篇论文中,美国耶鲁大学研究人员开发了一种名为染色质扩张显微镜(ChromExM)的新技术,成功地将斑马鱼胚胎细胞核的物理体积扩大了4000倍,从而大幅提高了图像分辨率。这项技术让研究人员第一次看到了单个分子在胚胎发育过程中如何塑造细胞中的基因表达,并提出了基因如何调控的新模型。这为研究基因激活和调控提供了有价值的见解。 使用ChromExM的细胞核3D可视化,显示转录因子Nanog(青色)、组蛋白H3(黄色)和DNA(洋红色)。 图片来源:耶鲁大学网站 耶鲁大学医学院遗传学教授安东尼奥·吉拉尔德斯表示,精子使卵子受精后,基因组最初是“沉默的”。受精卵必须转变为瞬时多能干细胞,才能发育出健康的胚胎。编程该细胞产生其他细胞需要启动基因组。 多年来,该团队一直在研究基因组是如何被激活的。此次,ChromExM帮助研究人员可视化基因组是......阅读全文

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

Nature破解甜菜基因组秘密

  由德国比勒费尔德大学、西班牙基因组调控中心(CRG)、马克思普朗克分子遗传学研究所(MPIMG)等机构的研究人员组成的一个国际研究小组,第一次测序并分析了甜菜的甜味基因,并阐明了人工选择塑造这一基因组的机制。研究结果发表在12月18日的《自然》(Nature)杂志上。   如松饼、面包或番茄酱

Science揭示古老基因组的秘密

  马克斯•普朗克研究所的研究人员描述了丹尼索瓦人(Denisovans)的基因组,阐明了丹尼索瓦人与现代人类之间的关系。相关研究发表在8月30日的《科学》(Science)杂志上。   由德国马克斯•普朗克进化人类学研究所的Svante Pääbo领导的一个国际研究人员小组在新研究中证实了丹

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

所有开花植物同类的基因组秘密

  一个无油樟花。   据科学家们报告,代表最古老开花植物世系——一种有着乳白色花的小灌木——的单一物种的基因组序列终于被找到了,这让人们对开花植物是如何演化的提供了关键性的见解。研究当今地球上植物多样化的进化生物学家对无油樟(Amborella trichopoda)——该植物代表了被子植物

Science:基因组测序揭示电鱼的惊人秘密

  第一次,研究人员完成了对电鳗(electric eel)的基因组测序。研究发现揭示出了带有发电器官的鱼类如何在生命史中进化6次,实现体外发电的惊人秘密。  发表在最新一期《科学》(Science)杂志上的这项研究,阐明了被利用来进化出这些复杂的新奇器官的遗传蓝图。密歇根州立大学、威斯康辛麦迪逊大

大象为啥不生癌症?秘密在基因组里

  今年的诺贝尔化学奖让我们对DNA损伤修复的研究有了一些认识,知道DNA损伤非常容易发生,但是生物进化获得了能修复这些损伤的系统。尽管如此,在多细胞生物大量DNA损伤和修复过程中,仍然无法完全避免出现DNA发生突变的后果,这些突变大多数情况下容易带来肿瘤等恶劣后果。  如果所有细胞都存在类似的DN

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

Cell:精子保持基因组稳定性的秘密

  纽约大学Langone医学中心的研究人员近日在Cell上发表了一篇题为"Widespread Transcriptional Scanning in the Testis Modulates Gene Evolution Rates"的研究,揭示了广泛的转录扫描如何调控睾丸中的基因表达和进化。 

Nature子刊:基因编辑揭开细菌基因组秘密

  由美国伊利诺伊大学香槟分校化学和生物分子工程系的赵惠民教授(音译,Huimin Zhao)带领的一个研究团队指出,他们利用一种创新的DNA工程技术,发现了隐藏在细菌基因组中的潜在的、有价值的功能。这项研究成果发表在12月5日的Nature Communications杂志上。   每种

放大四千倍细胞解开基因组秘密

  基因调控是发生在分子水平上的过程,传统显微镜很难观察到。在最新一期《科学》杂志在线发表的一篇论文中,美国耶鲁大学研究人员开发了一种名为染色质扩张显微镜(ChromExM)的新技术,成功地将斑马鱼胚胎细胞核的物理体积扩大了4000倍,从而大幅提高了图像分辨率。这项技术让研究人员第一次看到了单个分子

《基因组研究》:番木瓜或藏人类性别起源秘密

在长达30多亿年的生命进化史上,生命何时出现雌雄之分?这个问题一直困扰着科学家,在 2008年最后一期的世界著名杂志《基因组研究》上,王秀娥和张文立博士发表了《番木瓜原始Y染色体的雄性特异区中DNA甲基化和异染色质化》的研究论文,初步揭示了性染色体的起源变化机制。番木瓜的雄性区域很有可能和人类2亿至

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

Mol-Cell:DNA的形成方式为何对人类健康影响如此之大?

  我们对机体基因组了解地越多,出现的谜团就会越多,比如,携带相同致病突变的人群为何会有不同的疾病进展和症状出现;尽管科学家们对人类基因组完成测序已经超过15年时间,但时至今日,我们仍然无法解释发生在非编码或基因组“垃圾”区域中绝大多数基因变异的重要性。  近日,一项刊登在国际杂志Molecular

基因组学研究揭示龙纹敖虾在全球入侵成功的秘密

  这听上去像一个糟糕的怪兽电影情节:可无性繁殖的10条腿变异生物从在德国的囚禁中逃出来,并且悄悄地开始了全球入侵。在20年的时间里,这种贪婪动物的克隆品散布在欧洲和非洲,给当地生态系统带来灾难并且威胁到本地物种。龙纹敖虾的基因组解释了它的历史和成功入侵的秘密。图片来源:picture allian

全基因组分析方法创新,人类百万年前的群体秘密被发现!

  9月1日,《科学》(Science)在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所李海鹏研究组与华东师范大学脑功能基因组学研究所潘逸萱研究组合作撰写的题为Genomic inference of a severe human bottleneck during the Early to Middle

转座子活动与染色质高级结构进化奥秘

  近日,华中农业大学棉花遗传改良团队发表相关研究论文,首次公布了棉属中比四倍体棉花基因组更大的K2基因组,并对A2基因组和D5基因组进行了升级,发现基因组特异的转座子扩增导致了基因组扩张,通过比较三维基因组研究揭示了年轻的转座子扩增伴随着棉属特异的染色质高级结构形成。  棉花(Gossypium)

解读“生命之书”--新发现填补人类基因组图谱空白

  美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员制作了一份人类基因组的单细胞染色质图谱,确定了240种多基因特征和与疾病特征相关的细胞类型,并注释了非编码DNA变异的风险,有利于更好地理解遗传学与疾病之间的联系。这一发现发表在12日的《细胞》杂志在线版上。  此前,科学家在公布最新的被称为“生命之

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

基因组所重复序列与哺乳动物内含子扩张关系研究获进展

  近日,在中国科学院北京基因组研究所副所长、基因组科学与信息重点实验室主任于军研究员和“百人计划”雷红星研究员的指导下,基因组所王大鹏博士、博士研究生苏尧等科研人员在哺乳动物基因组内含子扩张与基因功能关系研究,以及突变和自然选择在基因组进化中的作用研究中取得新进展。相关学术论文在Ev

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。