玉米新着丝粒形成及其表观遗传学

<正>着丝粒是染色体的重要组成部分,功能保守,在细胞分裂过程中确保染色体准确分离。在着丝粒区域的核小体中,有一类组蛋白H3的变异体,在植物中称为CENH3,在动物中称为CENP-A;同时植物中含有在第133位苏氨酸发生磷酸化的组蛋白H2A,这两类组蛋白是活性着丝粒的表观遗传学标记。着丝粒区域的DNA序列经历了高度的进化。除     

Ser68 phosphoregulation is essential for CENP-A deposition,centromere function and viability in mice

Centromere identity is defined by nucleosomes containing CENP-A, a histone H3 variant. The deposition of CENP-A at centromeres is tightly regulated in a cell-cycle-dependent manner. We previously reported that the spatiotemporal control of centromeric CENP-A incorporation is mediated by the phosphorylation of CENP-A Ser68. However, a recent report argued that Ser68 phosphoregulation is dispensable for accurate CENP-A loading. Here, we report that the substitution of Ser68 of endogenous CENP-A wi...     

人类染色体着丝粒蛋白研究进展

人类染色体着丝粒蛋白研究进展朱学良（中国科学技术大学生物系合肥２３００２６）１着丝粒、动植和着丝粒一动粒复合体细胞分裂过程中姐妹染色体的均等分离是一切生物赖以生长和繁殖的基础之一。着丝粒（ｃｅｎｔｒｏｍｅｒｅ）是染色体位于初缢痕的部分,在光学显微镜下...     

抗白血病药物三尖杉酯碱对L1210细胞着丝粒蛋白含量及CenpB基因表达的影响

以小鼠白血病细胞系L1210为对象,探讨了抗白血病药物三尖杉酯碱(Harringtonine,HT或Har)对细胞内着丝粒蛋白含量及着丝粒蛋白CenP基因表达的影响。间接免疫荧光(IIF)检测结果显示,随HT作用时间延长,L1210细胞着丝粒荧光斑点减弱;免疫印迹(Western blot)检测结果显示,所用的抗着丝粒抗血清(ACA 血清)能够识别8种不同分子量的着丝粒蛋白：140、80、70、56、37、34、32和17kD。受HT作用,细胞中这些着丝粒蛋白的含量不同程度地降低。在L1210细胞中识别17、80 and l40kD蛋白质的ACA抗体也分别与分子量相当的已知为CenpA、CenpB和CenpC的3种蛋白发生交叉反应。Northern和Dot blot显示,HT的抑制作用使细胞中CenpB mRNA表达水平较之对照细胞下降。结果表明,HT可(通过抑制基因mRNA的表达)降低细胞中某些着丝粒蛋白的含量;HT对细胞的杀伤及诱导凋亡作用可能与CenpB等着丝粒蛋白基因的表达抑制有关。     

嗜热四膜虫的着丝粒蛋白检查

目前国际上的着丝粒蛋白研究工作几乎全是以酵母和高等生物为材料进行的,为了从起源与进化的角度考察着丝粒蛋白。我们以人喉癌培养细胞ＨｅｐＩＩ作为对照材料,以两种ＡＣＡ血清和ＣＥＮＰ－Ｂ单抗,多抗以及ＣＨＯ动粒蛋白单抗为探针,用间接免疫荧光和免疫印迹技术对嗜热四膜虫作检查,免疫荧光结果表明,ＨｅｐＩＩ细胞的着丝粒抗原间期核中呈点状分布;与ＨｅｐＩＩ细胞的不同,嗜热四膜虫的着丝粒抗原在间期核中的分布不规则     

染色体移动复合物的结构、定位与功能

染色体移动复合物主要由蛋白激酶Aurora B、内层着丝粒蛋白、存活蛋白及蛋白Borealin组成。它在细胞分裂的不同阶段,能及时精确地定位到相关部位并作用于相应底物;具有调节染色质组蛋白磷酸化,控制姐妹染色单体的粘着、分离,参与分裂纺锤体组装及其对染色体的捕捉,纠正动粒与微管间不适当附着,将染色体精确分配到子细胞及促进胞浆分离等重要功能。文章简要介绍了染色体移动复合物的结构成分,在染色体臂部、内层着丝粒及纺锤体中区的定位过程,及其定位在不同部位的相应功能。     

水稻减数分裂同源染色体分离机制研究新进展

与有丝分裂不同,减数分裂染色体复制一次,细胞分裂两次。这种质的差异与染色体臂上及着丝粒处黏着蛋白的分步消失有关。染色体臂上黏着蛋白在减数第一次分裂消失是保证同源染色体分离的前提;而着丝粒处黏着蛋白的维持是保证姊妹染色单体在减数第二次分裂才相互分开。shugoshin是一个着丝粒定位的蛋白,其主要功能是保护姊妹染色单体着丝粒区域黏着蛋白在减数第一次分裂过程中不被降解。shugoshin蛋白在真核生物中具有较高的保守性,上世纪90年代在果蝇中首先发现了shugoshin蛋白(Mei-S332),然而其功能在不同物种中有了进一步分化。     

小眼虫的着丝粒蛋白检查

为了从起源与进化的角度考察丝粒蛋白,我们从比酵母更低等的原生生物着手,检查它们的着丝粒蛋白,另文我们已报道了对四膜虫研究的结果,本文报道的是对小眼虫（Ｅｎｇｌｅｎａｇｒａｃｉｌｌｓ）的检查。我们的结果表明：眼虫细胞核里存在的ＡＣＡ抗原的分子量,包括了用ＡＣＡ血清在高等生物中检出来的ＣＥＮＰ－Ａ,ＣＥＮＰ－Ｂ,ＣＥＮＰ－Ｃ和ＣＥＮＰ－Ｄ这几类基本的着丝粒蛋白组分,作免疫荧光染色后,细胞核呈很强的阳性     

植物着丝粒结构及进化的研究进展

植物着丝粒是染色体重要结构域,介导动粒装配。不同物种间着丝粒重复序列快速趋异进化,着丝粒功能保守,确保有丝分裂和减数分裂过程中染色体正确分离和准确传递。伴随染色质免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation, ChIP)、ChIP 与高密度芯片相结合技术(ChIP-chip)、ChIP 与高通量测序相结合技术(ChIP-seq)的应用,植物着丝粒研究获得里程碑式进展:某些模式植物着丝粒DNA 序列、蛋白质结构、功能获得大量新认识;着丝粒基本蛋白质组蛋白H3 被用来界定着丝粒大小和边界;某些非着丝粒区域被激活为新着丝粒,在世代传递中保持稳定性。本文对植物着丝粒结构、功能、进化研究进行了综述,并探讨了植物着丝粒研究存在的问题。     

涡鞭毛虫（甲藻）着丝粒／动粒蛋白的检查

利用ＡＣＡ血清、抗人着丝粒蛋白Ｂ的单抗和多抗、抗ＣＨＯ细胞动粒蛋白的单抗,对典型涡鞭毛虫隐沟虫（隐甲藻）（Ｃｒｙｐｔｈｅｃｏｄｉｎｉｕｍｃｏｈｎｉｉ）和特殊涡鞭毛虫尖尾虫（尖尾藻）（Ｏｘｙｒｒｈｉｓｍａｒｉｎａ）的着丝粒／动粒蛋白进行了检查。用ＡＣＡ血清作的荧光观察表明,隐沟虫的这些蛋白虽结合在核骨架上,但在间期时并不形成点状的前着丝粒。免疫印迹检查表明两种涡鞭毛虫的着丝粒蛋白Ｂ彼此一致,而且与四膜虫和眼虫的也高度一致。但用ＡＣＡ血清作免疫印迹检查时,尖尾虫的蛋白虽与四膜虫和眼虫的相近,与隐沟虫的却有极大的差异。以抗动粒蛋白的单抗作此种检查时,尖尾虫与眼虫的反应带相同,而隐沟虫则与源真核生物（Ａｒｃｈｅｚｏａ）贾第虫（Ｇｉａｒｄｉａｌａｍｂｌｉａ）的相同;而且隐沟虫和贾第虫都与几种原细菌有两条相同的反应带,其中５０ｋＤ的一条是尖尾虫和眼虫都没有的。上述发现不仅从一个新的方面支持了认为应把尖尾虫从典型涡鞭毛虫分出来独立为一个门的主张（李靖炎,１９９０）,而且指出典型涡鞭毛虫在后真核生物（Ｍｅｔａｋａｒｙｏｔａ）中间是非常原始的。     

着丝点蛋白A在有丝分裂染色体分离中的作用

有丝分裂是细胞生长和发育的重要过程,染色体的准确分离是其中最为关键的事件之一。着丝点蛋白A(centromere protein A,CENP-A)是一种组蛋白H3的变体,通过和H2A、H2B和H4形成特殊核小体而成为染色体分离的基础。多种辅助因子(如人的Holliday交叉识别蛋白等)与CENP-A形成复合物协同作用保证了有丝分裂的顺利完成。这些进展大大拓宽了人们对染色体分离机制的理解。     

植物功能着丝粒DNA研究进展

着丝粒（centromere）是真核生物染色体的重要功能结构。在细胞有丝分裂和减数分裂过程中,着丝粒通过招募动粒蛋白行使功能,保障染色体正确分离和传递。真核生物中,含有着丝粒特异组蛋白的CenH3区域被定义为功能着丝粒区,即真正意义上的着丝粒。近年来,借助染色质免疫沉淀技术,人们对功能着丝粒DNA开展了深入研究,揭示其组成、结构及演化特征,并发现功能着丝粒区存在具有转录活性的基因,且部分基因具有重要生物学功能。由于存在大量重复DNA,着丝粒演化之谜一直未能完全揭示。对植物功能着丝粒DNA序列研究进展进行了概述,并重点阐述了着丝粒重复DNA研究的新方法和新进展,以期为深入开展相关研究提供借鉴。     

植物着丝粒结构和功能的研究进展

着丝粒是真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正确分离和传递所必需的染色体区域。十多年来, 已对包括拟南芥、水稻、玉米在内的一些植物的着丝粒进行了较深入的分子生物学研究。在不同的植物间, 着丝粒DNA的保守性很低, 呈现快速进化, 但着丝粒的DNA序列类型和组织方式基本相似, 一般是由夹杂排列着的卫星DNA串联重复阵列和着丝粒专一的反转录转座子构成。与着丝粒DNA相反, 着丝粒/着丝点的结构性和瞬时蛋白质在包括植物在内的真核生物中保守。与其他真核生物的情况一样, 拥有含着丝粒组蛋白H3(CENH3)的核小体是植物功能着丝粒染色质最基本的特征, CENH3在着丝粒染色质的识别和保持中起着关键作用。     

源真核生物贾第虫与原细菌着丝粒／动粒蛋白的免疫印迹检查

以抗人着丝粒蛋白Ｂ的单抗和多抗以及抗ＣＨＯ细胞动粒蛋白的单抗对源真核生物（ａｒｃｈｅｚｏａ）蓝氏贾第虫（Ｇｉａｒｄｉａｌａｍｂｌｉａ）和分别代表原细菌的３个枝的３种原细菌（Ｈａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ、Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｍａ、Ｓｕｌｆｏｓｐｈａｅｒｅｌｌｕｓ）作了免疫电泳检查,并以小眼虫和大肠杆菌作为对照。结果表明,３种原细菌都呈阳性反应;而且贾第虫的反应情况显然比纤毛虫、眼虫、典型涡鞭毛虫、尖尾虫（Ｏｘｙｒｒｈｉｓ）等单细胞后真核生物的更接近于原细菌的情况。这不仅从一个新的方面为真核细胞起源于古代的原细菌的学说提供了新的佐证,而且从着丝粒／动粒蛋白方面证明了源真核生物贾第虫的原始性。本工作还为认识着丝粒蛋白Ｂ和动粒蛋白的起源和演化提供了线索。     

鮋形目两种鱼的染色体组型研究

采用活体注射秋水仙素制备鱼类肾细胞染色体的方法,对　形目的许氏平　Ｓｅｂａｓｔｅｓｓｃｈｌｅｇｅｌｉ（Ｈｉｌｇｅｎｄｏｒｆ〕和欧氏六线鱼ＨｅｘａｇｒａｍｍｏｓｏｔａｋｉｉＪｏｒｄａｎ＆Ｓｔａｒｋｓ的染色体组型进行了初步研究。许氏平　的二倍体染色体数目为２ｎ＝４８,其中一对中部着丝粒染色体,其余全部为端部着丝粒染色体;一对端着丝粒染色体具随体。欧氏六线鱼２ｎ＝４８,３对中部着丝粒染色体,１０对亚中部着丝粒染色体,８对亚部着丝粒染色体和３对端部着丝粒染色体,其中１对端部着丝粒染色体具随体。     

小鼠细胞核富集着丝粒部分特性的研究

我们从分离核获得的颗粒状小鼠着丝粒富集部分的特性是用间接免疫荧光法,微管组织中心(MTOC)活性的测试,SDS-PAGE 及荧光标记原位杂交法进行研讨的。这部分中的多数颗粒是DNA 和动点蛋白质的复合物,并且显示具有MTOC 活性。从这部分提出的DNA 杂交于小鼠腹水癌细胞所有的染色体的初级缢痕处。从这部分的蛋白质中检出的动点蛋白质,其主要蛋白质的分子量是55及59 KD。以上事实说明,就如我们过去已报告过的,这一部分是核富含着丝粒的部分。     

着丝粒核小体结构研究进展

着丝粒是构成真核生物染色体的必需元件。在细胞有丝分裂或减数分裂时,微管通过动粒与染色体着丝粒连接,参与细胞分裂的染色体分离与分配过程,使染色体平均分配到子细胞中。构成着丝粒的基本单位是着丝粒特异的核小体,与常规核小体不同的是着丝粒核小体中的组蛋白H3被其变种——着丝粒组蛋白H3所替换。最近几年,着丝粒核小体的结构成为细胞生物学研究的热点之一。该文综述了最近在多种真核生物研究中,通过体外和体内实验,提出的着丝粒核小体结构的八聚体、六聚体、同型四聚体以及半八聚体模型,并对着丝粒核小体结构的动态模型与功能的关系进行了探讨。     

稻属不同染色体组着丝粒BAC克隆的分离和鉴定

着丝粒在真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正常的分离和传递中起着重要的作用。通过构建5个稻属二倍体野生种的基因组BAC文库, 采用菌落杂交和FISH技术, 筛选和鉴定了各染色体组着丝粒克隆, 并且分析了这些克隆在不同基因组间的共杂交情况, 结果表明: (1) C染色体组的野生种O. officinalis 和F染色体组的野生种O. brachyantha具有各自着丝粒特异的卫星DNA序列, 并且O. brachyantha着丝粒还具有特异的逆转座子序列; (2) A、B和E染色体组的野生稻O. glaberrima、O. punctata和O. australiensis着丝粒区域都含有与栽培稻着丝粒重复序列CentO和CRR同源的序列; (3) C染色体组野生稻O. officinalis的2条体细胞染色体着丝粒具有CentO的同源序列, 同时也发现其所有着丝粒区域都包含栽培稻CRR的同源序列。这些结果对克隆稻属不同染色体组的着丝粒序列、研究不同染色体组间着丝粒的进化关系和稻属不同着丝粒DNA序列与功能之间的关系均具有重要意义。     

喜马拉雅旱獭核型研究

作者采用外周血淋巴细胞培养方法,研究喜马拉雅旱獭的核型。染色体数目,2n=38。常染色体中有24个中着丝粒和亚中着丝粒染色体;12个端或亚端着丝粒染色体。X为亚中着丝粒染色体,Y为端着丝粒染色体。     

恶性血液病中着丝粒和着丝粒周染色体重排的研究进展

用染色体特异的卫星DNA探针染色体荧光原位杂交（FISH）分析恶性血液病,发现着丝粒和着丝粒周染色体的重排并非罕见。分子生物学技术和基因组计划的发展,促进了对异染色质分子本质的研究。本就着丝粒和着丝粒周异染色质的分子结构及其重排机制作一综述。