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相似文献
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1.
真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍未研究清楚。为了比较含有组蛋白变体H2A.Z的核小体和常规核小体在盐离子作用下的稳定性差异,本文采用Förster共振能量转移的方法检测氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙、氯化镁等离子对核小体的解聚影响。实验对Widom 601 DNA序列进行双荧光Cy3和Cy5标记,通过荧光信号值的变化来反映核小体的解聚变化。Förster共振能量转移检测结果显示:在氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙和氯化镁作用下,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体解聚速度相比于常规核小体要慢,且氯化钙、氯化锰和氯化镁的影响更明显。电泳分析结果表明,在75℃条件下含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的解聚速率明显低于常规核小体。采用荧光热漂移检测(fluorescence thermal shift analysis , FTS)进一步分析含有组蛋白变体H2A.Z核小体的稳定性,发现两类核小体的荧光信号均呈现2个明显的增长期,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的第1个荧光信号增速期所对应的温度明显高于常规核小体,表明核小体中H2A.Z/H2B二聚体的解聚变性温度要高于常规的H2A/H2B二聚体,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的热稳定性高。研究结果均表明,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的结构比常规核小体的结构稳定。  相似文献   

2.
核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,组蛋白变体H2A.Z及H3.3对染色质结构及基因转录过程发挥着重要的调控作用。体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构含有H2A.Z及H3.3的核小体结构是研究与组蛋白变体相关基因表达调控的重要方法之一。实验表达纯化了6种组蛋白,在复性的过程中装配了含有H2A.Z和H3.3的组蛋白八聚体。基于DNA序列10bp周期性及序列模体设计了3条易于形成核小体的DNA序列,通过PCR大量扩增的方法,回收了标记Cy3荧光分子的目的 DNA序列。采用盐透析法体外组装了含有H2A.Z和H3.3的核小体结构,利用荧光标记、EB染色及考马斯亮蓝染色检测了含有组蛋白变体的核小体形成效率及形成过程的吉布斯自由能变化。结果发现,设计的3条DNA序列可以有效地组装形成含有组蛋白电梯的核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA比例的增加,核小体的形成效率显著提高;采用Cy3荧光标记可以灵敏且定量地计算组装过程的吉布斯自由能。该方法的建立对研究组蛋白变体相关的结构生物学及转录调控等具有一定的意义。  相似文献   

3.
核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,组蛋白变体H2A.Z及H3.3对染色质结构及基因转录过程发挥着重要的调控作用。体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构含有H2A.Z及H3.3的核小体结构是研究与组蛋白变体相关基因表达调控的重要方法之一。实验表达纯化了6种组蛋白,在复性的过程中装配了含有H2A.Z和H3.3的组蛋白八聚体。基于DNA序列10bp周期性及序列模体设计了3条易于形成核小体的DNA序列,通过PCR大量扩增的方法,回收了标记Cy3荧光分子的目的DNA序列。采用盐透析法体外组装了含有H2A.Z和H3.3的核小体结构,利用荧光标记、EB染色及考马斯亮蓝染色检测了含有组蛋白变体的核小体形成效率及形成过程的吉布斯自由能变化。结果发现,设计的3条DNA序列可以有效地组装形成含有组蛋白电梯的核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA比例的增加,核小体的形成效率显著提高;采用Cy3荧光标记可以灵敏且定量地计算组装过程的吉布斯自由能。该方法的建立对研究组蛋白变体相关的结构生物学及转录调控等具有一定的意义。  相似文献   

4.
汪晓雯  国立耘 《生物工程学报》2016,32(11):1564-1575
在真核生物中,DNA缠绕在组蛋白上形成核小体,一个组蛋白分子包括H2A、H2B、H3和H4各2个核心组蛋白亚基。在这4种核心组蛋白中,H2A富含多样化,且在细胞的生物途径中起重要作用的变异体,因此,H2A家族一直是研究热点。致病疫霉是重要的病原菌也是研究卵菌的模式物种之一,目前关于卵菌表观遗传的研究还未见报道。本研究针对致病疫霉组蛋白H2A变异体,利用基因组信息和基因芯片数据,通过序列比对、系统发育分析以及基因表达水平检测,发现在致病疫霉基因组中存在组蛋白H2A变异体H2A.X.1、H2A.X.2和H2A.Z,它们在不同生长发育阶段和侵染过程呈现特异的表达谱。研究结果为进一步研究致病疫霉表观遗传机制奠定了基础。  相似文献   

5.
染色质是真核细胞中遗传物质DNA的载体,染色质结构动态变化与DNA复制、转录、重组、修复等重要生物学事件密切相关.组蛋白是染色质结构的基本组成元件之一,组蛋白变体和组蛋白修饰是两类基本的染色质结构调控因子.在构成核小体的四种核心组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)当中,H2A拥有最多的变体类型并在染色质结构调控中发挥重要作用.H2A组蛋白伴侣对H2A组蛋白及其变体的特异识别对于后者的折叠、修饰、传递、转运、组装、移除等生物学功能至关重要.本文着重探讨了组蛋白伴侣特异识别H2A组蛋白的分子机理,二者调控染色质结构的作用机制以及相应的生物学意义.  相似文献   

6.
在真核生物染色质中,H2A.Z是高度保守的组蛋白变异体,与转录调控、基因组的稳定性密切相关。为了探讨组蛋白修饰、DNA弯曲度与H2A.Z核小体定位三者之间的关联,在得到实验所测的相关数据后,利用MINE算法并结合皮尔逊相关系数在酵母全基因组的转录起始位点周围探讨了三者间的线性与非线性关系。其中MIC算法可以定量的得出数据之间关联度大小的值,用于衡量数据之间是否存在着关联,而皮尔逊相关系数则用于检查是否为线性关联。结果除了发现大部分组蛋白修饰种类和核小体定位之间存在着线性关联外,还探测到有两种组蛋白修饰数据(H4ac修饰与GCN4修饰)和核小体定位数据之间存在着以往未发现的非线性关系(大致呈正余弦函数),并从数据的生物背景(组蛋白修饰与核小体位置)上探讨了出现非线性现象的原因。  相似文献   

7.
转录因子E2F与细胞增殖、凋亡及癌变密切相关,组蛋白H2A是构成核小体的重要成员之一.研究通过特异性的阻断Rb基因的表达发现组蛋白H2A家族成员:HIST1H2AJ表达下调,再进一步研究转录因子E2F对HIST1H2AJ的转录调控.通过PCR得到HIST1H2hJ的5非翻译区序列,克隆到荧光素酶报告载体pGL3中,然后转染入HEK293,再检测荧光素酶的活性来判断E2F是否调控HIST1H2AJ的转录.研究结果表明:转录因子E2F能够调控组蛋白H2A家族成员之一HIST1H2AJ的转录.  相似文献   

8.
H2A.Z是组蛋白H2A的变异体之一,是高度保守的组蛋白变异体,参与保护常染色体,防止形成异染色质;并且与转录调节、抗沉默、沉默和基因组稳定性有关。组蛋白变异体H2A.Z可能与染色体形成独立的结构域,从而调节染色质结构功能。但是,H2A.Z对染色体结构功能的作用机制还不是很清楚。组蛋白变异体H2A.Z和它的表观遗传修饰对染色体动态结构和功能起重要的作用。该文将对组蛋白变异体H2A.Z进行综述。  相似文献   

9.
孙朝冉  吴旭东 《遗传》2024,(4):279-289
H2A.Z是组蛋白H2A常见的组蛋白变体。近年来,人们通过多学科手段探究了H2A.Z对于基因转录的激活或抑制作用。本文在概述组蛋白变体和H2A.Z发展史的基础上,重点阐述了H2A.Z不同亚型、不同翻译后修饰和基因组分布在转录调控过程中的作用,明确了其生物学意义和在肿瘤发生发展、神经系统分化发育过程中的病理生理学意义,并总结了H2A.Z在染色质沉积或者移除的动态调控机制方面的研究进展,以期为深入了解组蛋白变体的多样性,并为寻找相关疾病诊疗的新靶点提供参考。  相似文献   

10.
染色质是真核细胞中遗传物质DNA的载体,染色质结构动态变化与DNA复制、转录、重组、修复等重要生物学事件密切相关.组蛋白是染色质结构的基本组成元件之一,组蛋白变体和组蛋白修饰是两类基本的染色质结构调控因子.在构成核小体的四种核心组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)当中,H2A拥有最多的变体类型并在染色质结构调控中发挥重要作用.H2A组蛋白伴侣对H2A组蛋白及其变体的特异识别对于后者的折叠、修饰、传递、转运、组装、移除等生物学功能至关重要.本文着重探讨了组蛋白伴侣特异识别H2A组蛋白的分子机理,二者调控染色质结构的作用机制以及相应的生物学意义.  相似文献   

11.
Solution structures of nucleosomes containing a human histone variant, H2A.Z.1, were measured by small-angle X-ray and neutron scatterings (SAXS and SANS). SAXS revealed that the outer shape, reflecting the DNA shape, of the H2A.Z.1 nucleosome is almost the same as that of the canonical H2A nucleosome. In contrast, SANS employing a contrast variation technique revealed that the histone octamer of the H2A.Z.1 nucleosome is smaller than that of the canonical nucleosome. The DNA within the H2A.Z.1 nucleosome was more susceptible to micrococcal nuclease than that within the canonical nucleosome. These results suggested that the DNA is loosely wrapped around the histone core in the H2A.Z.1 nucleosome.  相似文献   

12.
Nucleosomes are dynamic entities with wide‐ranging compositional variations. Human histone variants H2A.B and H2A.Z.2.2 play critical roles in multiple biological processes by forming unstable nucleosomes and open chromatin structures, but how H2A.B and H2A.Z.2.2 confer these dynamic features to nucleosomes remains unclear. Here, we report cryo‐EM structures of nucleosome core particles containing human H2A.B (H2A.B‐NCP) at atomic resolution, identifying large‐scale structural rearrangements in the histone octamer in H2A.B‐NCP. H2A.B‐NCP compacts approximately 103 bp of DNA wrapping around the core histones in approximately 1.2 left‐handed superhelical turns, in sharp contrast to canonical nucleosome encompassing approximately 1.7 turns of DNA. Micrococcal nuclease digestion assay reveals that nineteen H2A.B‐specific residues, including a ROF (“regulating‐octamer‐folding”) sequence of six consecutive residues, are responsible for loosening of H2A.B‐NCPs. Unlike H2A.B‐NCP, the H2A.Z.2.2‐containing nucleosome (Z.2.2‐NCP) adopts a less‐extended structure and compacts around 125 bp of DNA. Further investigation uncovers a crucial role for the H2A.Z.2.2‐specific ROF in both H2A.Z.2.2‐NCP opening and SWR1‐dependent histone replacement. Taken together, these first high‐resolution structure of unstable nucleosomes induced by histone H2A variants elucidate specific functions of H2A.B and H2A.Z.2.2 in enhancing chromatin dynamics.  相似文献   

13.
Replacement of canonical histones with specialized histone variants promotes altering of chromatin structure and function. The essential histone variant H2A.Z affects various DNA‐based processes via poorly understood mechanisms. Here, we determine the comprehensive interactome of H2A.Z and identify PWWP2A as a novel H2A.Z‐nucleosome binder. PWWP2A is a functionally uncharacterized, vertebrate‐specific protein that binds very tightly to chromatin through a concerted multivalent binding mode. Two internal protein regions mediate H2A.Z‐specificity and nucleosome interaction, whereas the PWWP domain exhibits direct DNA binding. Genome‐wide mapping reveals that PWWP2A binds selectively to H2A.Z‐containing nucleosomes with strong preference for promoters of highly transcribed genes. In human cells, its depletion affects gene expression and impairs proliferation via a mitotic delay. While PWWP2A does not influence H2A.Z occupancy, the C‐terminal tail of H2A.Z is one important mediator to recruit PWWP2A to chromatin. Knockdown of PWWP2A in Xenopus results in severe cranial facial defects, arising from neural crest cell differentiation and migration problems. Thus, PWWP2A is a novel H2A.Z‐specific multivalent chromatin binder providing a surprising link between H2A.Z, chromosome segregation, and organ development.  相似文献   

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DNA methylation functions as a prominent epigenetic mark, and its patterns are transmitted to the genomes of offspring. The nucleosome containing the histone H2A.Z variant and histone H3K4 mono-methylation acts as a “placeholder” nucleosome for DNA hypomethylation maintenance in zebrafish embryonic cells. However, the mechanism by which DNA methylation is deterred by the placeholder nucleosome is poorly understood. In the present study, we reconstituted the placeholder nucleosome containing histones H2A.Z and H3 with the Lys4 mono-methylation. The thermal stability assay revealed that the placeholder nucleosome is less stable than the canonical nucleosome. Nuclease susceptibility assays suggested that the nucleosomal DNA ends of the placeholder nucleosome are more accessible than those of the canonical nucleosome. These characteristics of the placeholder nucleosome are quite similar to those of the H2A.Z nucleosome without H3K4 methylation. Importantly, the linker histone H1, which is reportedly involved in the recruitment of DNA methyltransferases, efficiently binds to all of the placeholder, H2A.Z, and canonical nucleosomes. Therefore, the characteristics of the H2A.Z nucleosome are conserved in the placeholder nucleosome without synergistic effects on the H3K4 mono-methylation.  相似文献   

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