DNA折叠研究取得重大进展

DNA折叠研究取得重大进展先天性心脏病是最常见的出生缺陷,每年约每100名新生儿中就有1人受累。其成因多样,其中之一涉及TBX5基因——一个在心脏构建中发挥关键作用的基因。最新发表于《Science》的研究显示,格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)的科学家发现,TBX5不仅调控基因活性,还帮助将DNA组织成心脏细胞正常运转所需的三维物理结构;即便仅缺失一个拷贝,也会扰乱这种组织结构,进而改变心脏细胞内众多其他基因的使用方式。这一发现为遗传学中长期存在的一个谜题提供了新思路:为何某些基因仅仅缺失一个拷贝(即“单倍体不足”,haploinsufficiency),就会在发育过程中引发严重问题。为弄清原因,研究团队引导人类干细胞分化为心肌细胞,并对健康细胞、缺失一个TBX5拷贝的细胞以及缺失两个拷贝的细胞进行比较;随后利用高分辨率三维图谱,在极精细的尺度上检视DNA环。由于实验产生了来自数千个单细胞的海量数据,......阅读全文

DNA折叠研究取得重大进展

DNA折叠研究取得重大进展先天性心脏病是最常见的出生缺陷,每年约每100名新生儿中就有1人受累。其成因多样,其中之一涉及TBX5基因——一个在心脏构建中发挥关键作用的基因。最新发表于《Science》的研究显示,格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)的科学家发现,TBX5不仅调

Science:人黏连蛋白通过DNA环挤压折叠基因组机制被揭示

  为了将大约两米长的人DNA携带的遗传信息包装到细胞核中,人细胞所要完成的工作相当于将80公里长的线放入一个足球大小的球体中。早在1882年,德国生物学家Walther Flemming便通过显微镜进行了观察,发现了有关这种包装是如何实现的线索。他当时观察到位于卵细胞细胞核内的DNA环,这让他想起

著名遗传学家:用CRISPR重塑基因组

  美国国家科学院院刊PNAS杂志上发表的一项研究显示,用CRISPR/Cas9修饰垃圾DNA中的一个碱基,会改变基因组大量片段的折叠方式。这意味着CRISPR/Cas9有望用于治疗以基因组错误折叠为特征的疾病。  “实施靶向性手术可以重塑人类基因组,精确控制其折叠形式,”文章的通讯作者,Baylo

北京大学Nature子刊发表心脏病研究新文章

  来自北京大学生命科学学院佟向军(Xiangjun Tong)副教授领导研究团队在斑马鱼中证实,KCTD家族成员Kctd10通过抑制Tbx5a转录活性调控了心脏形态发生。这一研究发现在线发表在1月16日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。   先天性心脏病

弥补ChIPseq缺陷的新工具

  来自美国麻省大学医学院的研究人员开发出了一项新技术,可以提供真核生物基因组的详细三维(3-D)图像,这有可能帮助科学家们解答一些有关染色质结构的关键问题。在发表于《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,这一称作为Micro-C的新技术使得研究人员能够以核小体分辨率来分析染色体折叠,填补了以往一些

Cell发布突破性基因组研究技术

  来自美国麻省大学医学院的研究人员开发出了一项新技术,可以提供真核生物基因组的详细三维(3-D)图像,这有可能帮助科学家们解答一些有关染色质结构的关键问题。在发表于《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,这一称作为Micro-C的新技术使得研究人员能够以核小体分辨率来分析染色体折叠,填补了以往一些

Cell发布突破性染色质检测技术

  来自美国麻省大学医学院的研究人员开发出了一项新技术,可以提供真核生物基因组的详细三维(3-D)图像,这有可能帮助科学家们解答一些有关染色质结构的关键问题。在发表于《细胞》(Cell)杂志上的研究论文中,这一称作为Micro-C的新技术使得研究人员能够以核小体分辨率来分析染色体折叠,填补了以往一些

Cell:揭秘转录因子如何相互作用制造心脏

  刊登于Cell杂志上的一项研究报告中,来自格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的科学家们近日通过研究发现三种转录因子可以彼此相互作用,并且同基因组相互作用从而影响胚胎心脏的形成,如果没有这些蛋白质(转录因子)的相互作用就会引发新生儿出现严重的先天性心脏缺损;通过理解心脏发育

驱动染色质拓扑关联结构域形成关键因素获揭示

  华南农业大学教授刘柏平团队与香港科技大学讲师常富杰、华南师范大学教授罗琼团队合作,首次揭示染色质物理特性中的DNA压缩密度是驱动染色质拓扑关联结构域形成的关键因素,为理解基因组三维结构形成机理提供了全新视角。近日,相关成果发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)。  “DNA压缩密度——染色质3

大豆进化与驯化表观遗传调控规律获揭示

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454973.shtm 近日,南京农业大学多倍体团队在《植物细胞》上发表研究论文。该研究整合三维基因组、染色质可及性、组蛋白修饰、DNA甲基化和转录组,深入解析了在大豆多倍化、二倍化与人工驯化过程中,三

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

单倍体基因的起源

人类基因组中的单倍型源于人类有性生殖的分子机制和我们作为一个物种的历史。除性细胞外,染色体在人类细胞中成对出现。其中一条染色体来自父方,另一条来自母方。但染色体在一代代的传递过程中并不是一成不变的。在精子和卵细胞形成的过程中,染色体对发生重组,即一对染色体中聚集到一起并交换片段。由此产生的杂合染色体

三例三维打印心脏病模型指导诊治复杂先天性心脏病分析

个性化医疗是21世纪心脏外科的发展方向之一。通过三维(3D)打印制作出患者的心脏模型,并在模型上进行手术设计及模拟,为心脏病">先天性心脏病,尤其是复杂先天性心脏病的个性化诊疗提供了很好的解决方案。3D打印通过提取患者CT或MRI等影像数据,利用三维重建、计算机辅助设计、增材制造等技术,将虚拟的心脏

-Cell重大突破:科学家全面解析人类基因组3D折叠图谱

  同样的纸能折成各种各样的东西,比如起重机、昆虫等等。人类机体也面临着类似的问题,每个细胞的基因组都是一样的,但细胞需要执行不同的功能,比如免疫细胞负责抵御感染、视锥细胞感知光线、心肌细胞得不停的搏动。  Baylor医学院、Rice大学、Broad研究所和哈佛大学的科学家们在本周Cell杂志上发

DNA错折叠的定义

中文名称错折叠英文名称misfolding定  义在特定条件下,包括一些病理的条件,线性的长链生物大分子形成没有活性和仅有部分活性的立体结构的折叠过程。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),总论(二级学科)

DNA解折叠的定义

中文名称解折叠英文名称unfolding定  义天然的有活性的生物分子因内部的非共价键的改变而偏离原有立体结构的过程。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),总论(二级学科)

从时空尺度揭示DNA-内部隐藏世界

在近日一项发表于《自然》的研究中,科学家绘制出迄今最详尽的人类活细胞内DNA折叠、环状缠绕和移动的图谱,展示了基因组结构随时间推移的变化情况,揭示了隐藏的基因调控机制,是了解DNA结构如何塑造人类生物学方面迈出的重要一步。该研究为了解基因在细胞生长、功能发挥和分裂过程中如何相互作用、折叠及改变位置提

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

儿童先天性心脏病基因组研究启动

  如何在精准医学时代提升先天性心脏病预防诊疗水平?上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心精准医疗实验诊断中心日前成立,中心主任、中科院院士贺林宣布,作为人类单靶标基因组计划的重要组成部分,中国儿童先天性心脏病基因组研究计划正式启动。   根据计划,研究人员将对约2000例圆锥动脉干畸形及500例正

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

-Nature:庄小威团队实现染色质组织的直接成像

  后生动物基因组在空间的多个尺度上,通过DNA围绕着核小体将整条染色体分为不同的区域隔离包装。染色质在细胞核中是怎样折叠的对从基因表达的调控到DNA复制的很多生物过程都有重要意义。从千碱基到兆碱基的规模,其中包括基因的大小,基因簇和调控域,三维DNA的组织方式在多基因调控机制被涉及到,但了解这个组

研究揭示染色质结构和折叠机制

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不同层次的染色质组织中。其中,DNA缠绕在核心组蛋白组成的八聚体上组成核小体,多个核小体组成的串珠状

上海启动儿童先天性心脏病基因组研究

如何在精准医学时代提升先天性心脏病预防诊疗水平?上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心精准医疗实验诊断中心日前成立,中心主任、中科院院士贺林宣布,作为人类单靶标基因组计划的重要组成部分,中国儿童先天性心脏病基因组研究计划正式启动。 根据计划,研究人员将对约2000例圆锥动脉干畸形及500例

折叠基因检测作用

通过基因检测,可向人们提供个性化健康指导服务、个性化用药指导服务和个性化体检指导服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防,而不是盲目的保健;人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种方法,有效地规避疾病发生的环境因素。基因检测不仅能提前告诉我们有多高的

单倍体基因型的简介

  单倍型,是单倍体基因型的简称,在遗传学上是指在同一染色体上进行共同遗传的多个基因座上等位基因的组合;通俗的说法就是若干个决定同一性状的紧密连锁的基因构成的基因型。按照某一指定基因座上基因重组发生的数量,单倍型可以指至少两个基因座甚至整个染色体。

揭示免疫系统产生庞大的抗体库来对抗感染机制

  人们早已知道,获得性免疫系统可以通过基因重组在发育中的B细胞中产生大量的抗体(免疫球蛋白)库。然而,人们并不了解这些不同的免疫球蛋白基因片段如何能在B细胞的细胞核三维空间中相互相遇并进行重组,从而产生功能性的抗体基因。如今,在一项新的研究中,来自奥地利维也纳分子病理学研究所的研究人员发现,转录因

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

Nature:哺乳动物着床前胚胎染色体三维结构重编程

   2017年7月13日,清华大学-北京大学生命科学联合中心颉伟研究组在《自然》杂志(Nature)上发表了题为《哺乳动物早期胚胎发育过程中染色体三维结构的亲本特异重编程》(Allelic reprogramming of 3D chromatin architecture during earl

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

T细胞中DNA的错误折叠或会增加个体患1型糖尿病的风险

  遗传因素是个体患自身免疫性疾病的主要决定子,比如1型糖尿病,在人类细胞中,大约6英尺长的DNA会通过三维折叠的方式被压缩到细胞和的微米空间中,专门的蛋白质会解码遗传信息,从而以序列特异性的方式从基因组中读取指令,但当序列变异导致指令的错误解释,导致DNA在细胞核内发生致病性错误折叠时会发生什么呢