跨物种染色质图谱揭示基因调控演化规律

西班牙巴塞罗那基因组调控中心构建了首个覆盖多类真核生物的跨物种染色质图谱,系统揭示了基因调控机制的演化规律。研究发现,细胞开启基因的“开关信号”在20亿年进化中几乎未变,而关闭基因的“关闸机制”却在不同生命谱系中演化出截然不同的方案。相关成果发表于新一期《自然·遗传学》。 研究团队对多个此前几乎未被研究的真核生物类群进行了染色质分析,涵盖变形虫、真菌、植物、藻类、单细胞捕食生物及动物等多个类群。 在细胞中,DNA缠绕在组蛋白上形成染色质,附着在组蛋白上的化学标记如同“分子开关”,决定哪些基因被读取、哪些基因保持沉默。过去,科学家对这一调控机制的认识主要来自少数模式生物,地球生命的大部分多样性尚未被纳入研究。 此次,团队利用自主开发的iChIP2技术,对12种具有代表性的真核生物开展染色质分析。结果显示,负责启动基因表达的染色质特征在不同生命形式之间表现出高度一致,表明这一机制可能早在约20亿年前真核生物共同祖先时期就已......阅读全文

跨物种染色质图谱揭示基因调控演化规律

  西班牙巴塞罗那基因组调控中心构建了首个覆盖多类真核生物的跨物种染色质图谱,系统揭示了基因调控机制的演化规律。研究发现,细胞开启基因的“开关信号”在20亿年进化中几乎未变,而关闭基因的“关闸机制”却在不同生命谱系中演化出截然不同的方案。相关成果发表于新一期《自然·遗传学》。  研究团队对多个此前几

单细胞染色质开放性图谱在器官发生的分子调控机制的...

单细胞染色质开放性图谱在器官发生的分子调控机制的运用在哺乳动物胚胎发育的过程中,多能细胞迅速分裂分化,但是每个器官细胞谱系的调控程序仍不清楚。近日,中科院动物研究所刘峰课题组与剑桥大学、加州大学圣地亚哥分校的研究人员在《Nature Cell Biology》杂志上合作发表了题为“Single-

研究揭示染色质修饰调控植物基因表达新机制

  8月6日,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逆境生物学研究中心植物分子遗传国家重点实验室何跃辉研究组(与刘仁义研究组合作)和杜嘉木研究组(与美国威斯康辛大学钟雪花研究组合作)在《自然-遗传学》背靠背分别发表题为Polycomb-mediated gene silencin

关于真核生物的基因调控—染色质活化的介绍

  染色质处在固缩的状态称为异染色质化。在异染色质化部位的基因的转录活性显著降低。真核生物可以改变染色体某一区域的异染色质化的程度而控制基因的表达。雌性哺乳动物细胞中的一个 X染色体的失活便是高度异染色质化的结果(见剂量补偿效应)。基因由于改变位置而处在异染色质区附近时,转录作用也会受到阻碍(见位置

调控基因表达的“染色质环”新因子筛选获进展

  中国科学院广州生物医药与健康研究院、生物岛实验室研究员姚红杰课题组通过系统性筛选在基因组上与CTCF共定位的转录因子,鉴定出大量与CTCF存在高共定位率的新转录因子,并选取了转录因子BHLHE40进行后续的功能验证,发现BHLHE40可以调控CTCF在基因组上的结合,进而影响其介导的远距离染色质

关于真核生物的基因调控—染色质丢失的介绍

  染色质丢失— 在发育过程中一些体细胞失去了某些基因,这些基因便永不表达,这是一种极端形式的不可逆的基因调控。  在某些线虫、原生动物、甲壳动物发育过程中的体细胞有遗传物质丢失现象。在这些生物中,只有生殖细胞才保留着该种生物基因组的全套基因。例如在马副蛔虫(Ascaris megacephala)

超高分辨直接观测基因表达的染色质时空调控

  生命科学的一个基本问题是在个体发育中,单个细胞如何分化成各种类型的组织细胞。这个过程高度依赖于基因表达的精确时空调控,而这种细胞特异基因表达与染色质的调控密切相关。比如,不同的顺式调控原件增强子能够在不同细胞中选择性地激活目标基因。每个基因经常由分布在千碱基(kb)甚至兆碱基(Mb)以外的多个增

利用纳米孔测序技术揭示基因表达的染色质调控基础

  作为染色质的基本单元,核小体由大约147 bp的DNA和组蛋白八聚体(H2A, H2B, H3和H4)组成。核小体的动态定位和折叠组织会产生两种不同的染色质状态:“开放”(open)和“闭合”(closed)。核小体的定位和染色质状态的动态变化对以DNA为模板的生物学过程(比如,转录、DNA复制

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

染色质修饰如何调控基因表达?-中国学者提出新见解

  中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所植物逆境生物学研究中心的研究人员最新发表两篇Nature Genetics文章,利用生化、分子、遗传、组学及结构生物学等研究方法,分别揭示了植物特有染色质凝缩蛋白EMF1与含BAH结构域的SHL和EBS形成BAH-EMF1复合体而介导植物基因沉默

单细胞测序新突破:-北大绘制出人类胚胎基因调控图谱

  北京大学第三医院的汤富酬研究员等采用先进的单细胞RNA测序技术,绘制出人类植入前胚胎和胚胎干细胞的转录组图谱,有望在干细胞领域改善人类辅助生殖技术,以及预测潜在遗传病产生的健康影响。研究成果发表在8月11日《自然结构与分子生物学》(Nature Structural & Molecular

染色质结构对转录调控的影响

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

染色质结构对转录调控的影响

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

由染色质调控的基因隐秘转录参与哺乳动物干细胞衰老

  细胞老化有其独特而明显的分子表型特征,但其诱导机制尚不完全清楚,基因隐秘转录 (cryptic transcription) 便是其中之一。基因隐秘转录现象是指基因在某些突变体中或应激情况下,开始从本应该被抑制的下游“类启动子 (promoter-like) ”区域起始转录,并产生与基因原功能不

由染色质调控的基因隐秘转录参与哺乳动物干细胞衰老

  细胞老化有其独特而明显的分子表型特征,但其诱导机制尚不完全清楚,基因隐秘转录 (cryptic transcription) 便是其中之一。基因隐秘转录现象是指基因在某些突变体中或应激情况下,开始从本应该被抑制的下游“类启动子 (promoter-like) ”区域起始转录,并产生与基因原功能不

Cell:绘制人类单细胞染色质可及性图谱

  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出来,裸露出需要与转录因子结合的位点从而便于转录,染色质的这种特性叫做染色质可及性,暴露的区域被

Cell:首次构建出人类大脑皮层神经发生的基因调控图谱

  在一项新的研究中,来自美国加州大学洛杉矶分校等研究机构的研究人员首次构建出人类神经发生(neurogenesis)的基因调控图谱,其中在神经发生中,神经干细胞转化为脑细胞并且大脑皮层在尺寸上扩大。他们鉴定出调控我们的大脑生长并且在某些情形下为在生命后期出现的几种大脑疾病奠定基础的因子。相关研究结

研究人员绘制人类海马体发育的细胞图谱和基因调控网络

  1月16日,《自然》(Nature)在线发表了题为Decoding the development of the human hippocampus 的研究论文。该工作系统阐明了人海马体胚胎发育过程中的基因表达调控网络和细胞命运决定因子,绘制了高精度发育细胞图谱,解析了海马发育过程中的不同细胞类

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

中国科大揭示细胞有丝分裂期转录调控动态机制

中国科学技术大学生命科学与医学部教授瞿昆课题组和合肥微尺度物质科学国家研究中心特任研究员王志凯团队合作,揭示了细胞有丝分裂期转录调控动态机制。相关成果日前果发表于《科学进展》。细胞在进入有丝分裂时,通常伴随着染色质的逐渐固缩和基因转录的显著减少,而当细胞退出有丝分裂时,子细胞的染色质状态和基因转录又

关于染色质结构对转录调控的影响介绍

  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

解析小麦多倍化的表观遗传调控分子机制

  近日,南京农业大学农学院教授宋庆鑫课题组在《基因组生物学》(Genome Biology)上发表了研究论文。该研究利用OCEAN-C技术绘制了不同倍性小麦的开放染色质互作图谱,并整合了染色质可及性、组蛋白修饰和转录组,深入解析了六倍体小麦多倍化过程中开放元件远距离互作调控基因表达的分子机制。  

基因组的三维结构

  摘要: 阐明染色质复杂结构的技术有染色质构象捕获(chromatin conformation capture, 3C)及更高通量的衍生技术4C、5C,这些提供了长距离的染色质相互作用,但不能扩展到整个染色质相互反应组。在2009年末,两种新方法的迸发,有望绘出全基因组范围的相互作用图谱。  

如何阅读基因载体图谱?

基因载体是基因工程的核心,也是基因治疗中强有力的生物工具,我们先来认识和阅读载体图谱吧。 载体分类及载体组成元件 载体分类 1、按属性分类:病毒载体和非病毒载体 病毒载体是一种常见的分子生物学工具,可将遗传物质带入细胞,原理是利用病毒具有传送其基因组进入目的细胞,进行感染的分子机制。

如何阅读基因载体图谱

  基因载体是基因工程的核心,也是基因治疗中强有力的生物工具,我们先来认识和阅读载体图谱吧。   一、载体分类及载体组成元件   载体分类   1、按属性分类:病毒载体和非病毒载体   病毒载体是一种常见的分子生物学工具,可将遗传物质带入细胞,原理是利用病毒具有传送其基因组进入目

如何阅读基因载体图谱

  基因载体是基因工程的核心,也是基因治疗中强有力的生物工具,我们先来认识和阅读载体图谱吧。   一、载体分类及载体组成元件   载体分类   1、按属性分类:病毒载体和非病毒载体   病毒载体是一种常见的分子生物学工具,可将遗传物质带入细胞,原理是利用病毒具有传送其基因组进入目的细

什么是基因图谱?

基因图谱指综合各种方法绘制成的基因在染色体上的线性排列图。生物的性状千差万别,决定这些性状的基因成千上万。这些基因成群地存在于遗传物质的载体——染色体上。基因定位就是要确定基因所在的染色体,并测定基因在特定染色体上线性排列的顺序和相对距离。通过测定重组率得到的基因线性排列图称为遗传图谱,将遗传重组值

基因图谱是什么

人类基因图谱名称: 人类基因图谱主题词或关键词: 生命科学内容人类基因组图谱今天将宣布完成。专家说,这是医学上一场革命的开始,但这场革命的成功将需要更长的时间。中国科学家承担了这个工程1%的工作量。人类的基因决定了人的生老病死,它存在于人体每一个细胞内的脱氧核糖核酸分子即DNA分子。DNA分子在细胞

复旦大学周峰团队Cell发文原位染色质互作网络相关研究

  近日,德克萨斯州西南医学中心的徐剑教授课题组与复旦大学附属中山医院及生物医学研究院(IBS)周峰研究员课题组合作,首次利用了“biotinylated dCAS9”的方法建立了高分辨率,位点特异原位DNA-蛋白质以及其他元件的互作网络 。8月24日,相关研究成果以《通过dcas9原位捕捉染色质相

当下最流行的表观遗传研究检测技术是什么?看看这里……

  11月17日Cell杂志SnapShot专栏介绍了表观遗传研究的检测方法,这四种方法包括:亚硫酸氢钠测序法(bisulfite sequencing)、染色质免疫沉淀测序技术(chromatin immunoprecipiation sequencing)、开放染色质测定(determinati