大鼠老化过程大脑皮层细胞核、染色质转录研究

 本实验对不同鼠龄(4—,16—17—,33—34—和99—103周)大鼠老化动物模型进行脑细胞核、染色质体外转录研究,结果表明:(1)大脑皮层细胞核、染色质转录活性在老化过程中呈下降趋势,其中RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ活性与染色质模板效率变化一致,说明染色质模板活性降低是导致细胞核转录功能减退的原因之一。(2)幼年鼠染色质RNA和NHCP含量高于老年鼠,提示染色质结合蛋白及RNA可能参与不同生理时期脑神经元染色质结构和功能的调节。(3)老年鼠脑染色质DNA抗DN-aseⅠ酶解能力增强,提示衰老导致转录活性染色质区域减少。     

综述: 表观遗传之染色质重塑

真核细胞中的染色质重塑因子种类繁多,多数以蛋白多聚体的形式存在于细胞中．不同的染色质重塑因子在特定时间定位于特定的核小体上,通过改变染色质结构,影响基因转录活性,进而确保细胞内各种生物学过程的正确运行．另外,染色质重塑因子根据所含功能结构域的不同,大致分为SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四大家族,不同的染色质重塑因子之间既有蛋白质结构和酶活性的相似性,各自又有其特异性．本综述的宗旨在于全面概括和总结染色质重塑因子的分类、结构特点以及其在细胞内的生物学功能,为深入研究染色质重塑因子的生物学功能,尤其是在发育和疾病发生中的作用机制提供理论基础．     

表观遗传之染色质重塑

真核细胞中的染色质重塑因子种类繁多,多数以蛋白多聚体的形式存在于细胞中.不同的染色质重塑因子在特定时间定位于特定的核小体上,通过改变染色质结构,影响基因转录活性,进而确保细胞内各种生物学过程的正确运行.另外,染色质重塑因子根据所含功能结构域的不同,大致分为SWI/SNF、ISWI、CHD和INO80四大家族,不同的染色质重塑因子之间既有蛋白质结构和酶活性的相似性,各自又有其特异性.本综述的宗旨在于全面概括和总结染色质重塑因子的分类、结构特点以及其在细胞内的生物学功能,为深入研究染色质重塑因子的生物学功能,尤其是在发育和疾病发生中的作用机制提供理论基础.     

小牛胸腺染色质的电镜观察

细胞核里的染色质是调节控制生物体新陈代谢和遗传变异的物质基础。要了解染色质在细胞不同生理周期结构与功能瞬间变化的辩证统一关系,间期核染色质的构型是首先需要搞清楚的。近十多年来,这方面的研究也就相应比较活跃。 1965年,DuPraw根据他本人在蜜蜂胚胎细胞染色质方面的工作,以及Ris、Ris和Chandler、Wolfe及Callan等在不同动、植物上的有关工作,提出“折叠的纤维”模型的设想,企图用此说明高等真核细胞染色质和染色体的基本结构。随着定量电镜检查法的应用,DuPraw和     

芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成机制

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和DNA重组的特殊染色质结构.尽管在芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成都需要组蛋白修饰,但异染色质建立的机制不同.在芽殖酵母中参与异染色质形成的主要蛋白是Sir1-4蛋白（其中Sir2为组蛋白H3去乙酰化酶）,而组蛋白H3赖氨酸9甲基化酶Clr4和异染色质蛋白Swi6在裂殖酵母异染色质形成中起关键的作用.在这两个酵母中,参与异染色质形成的组蛋白修饰蛋白由DNA结合蛋白招募到异染色质.此外,裂殖酵母也利用RNA干扰系统招募组蛋白修饰蛋白.     

问题解答

问:怎样理解染色质和染色体的联系与区别? 答:染色质和染色体是生物遗传的物质基础。两者都因能用磁性染料染色而得名。实际上,染色质和染色体是同一物质在细胞周期中不同时期所表现出的不同形态。它们的化学组成是一种核酸与蛋白质结合的复合物。主要包括DNA、组蛋白、非组蛋白和少     

染色质三维结构重建及其生物学意义

真核生物的基因组在细胞核中以染色质的形式存在,染色质的功能与它的三维结构紧密相关,例如,基因组的复制、转录、调控、DNA突变、长链非编码RNA的传播和胚胎发育等生物功能都是在细胞核的三维空间中完成的.随着染色体构象捕获及其衍生技术与高通量测序技术的结合,产生了大量的染色质交互作用数据.根据这些染色质交互作用数据,研究人员已经提出很多种方法来重建染色质的三维结构.这些方法有助于在不同分辨率下系统地研究染色质的三维结构,为更好地了解染色质的调控功能提供了结构依据.本文总结了近期染色质三维结构建模方法的进展,并探讨了其在研究染色质生物学功能方面的应用.     

几种动物染色体超微结构的研究

应用表面舒展技术、原位培养表面舒展技术和临界点干燥以及空气干燥等方法制备染色体标本,用FESEM和SEM观察了CHO、IB-RS-2哺乳动物细胞以及黄鳝肾细胞和鲫鱼血淋巴细胞的染色体。看到了染色体处于不同舒展状态的染色质纤维。在染色质纤维未完全展开排列紧密时,染色体臂的染色质纤维,缠绕排列有序,垂直于染色体纵轴,螺旋盘绕形成疏密程度不同的横纹。在纤维较为松散和完全松敌的状态下,可以看见直径约为300(?)的染色质纤维从有序到不完全有序到无序,弯扭、螺旋、缠绕,有些似“辐射环”状结构。在着丝点处可清楚地看到有二条纤维平行分别通连二染色单体臂,未见有染色体膜。初步比较了鱼类和哺乳类的染色质纤维,二者基本一致,但鱼类染色质纤维排列较哺乳动物的松散,类似“辐射环”状的结构较为明显。     

基于NGS的染色质测序在肿瘤研究中的应用

染色质是真核生物细胞核内由核酸和蛋白质组成的复合结构,有着精密且复杂的三维结构。染色质除基本的DNA序列外,内部还存在着不同化学修饰,DNA-蛋白质相互作用,DNA-DNA相互作用和DNA-RNA相互作用,以上这些若发生改变都可能在肿瘤发生发展过程中起到至关重要的作用。通过不同的染色质测序方法,可以解析出这些改变,并进一步加深研究者对肿瘤形成机制的理解,最终应用于肿瘤的治疗。本文对常见的染色质测序技术部分原理和应用进行综述。     

家蚕及蓖麻蚕后丝腺染色质的分离及其性质

本文介绍从5龄4天的家蚕及蓖麻蚕后丝腺中分离细胞核及染色质的方法,并分析其基本特性。从家蚕和蓖麻蚕后丝腺中分离的染色质的化学组成及光谱学特性与高等动物染色质相似。比较了两组染色质的组蛋白,非组蛋白的电泳图谱,分离的染色质在一个有外源的大肠杆菌RNA聚合酶的体外系统中具有转录活性。作者比较了染色质的DNA含量与体外参入的关系,测定了能量、能量再生系统、锰离子等因素及利福霉素等抑制剂对染色质体外参入的影响。比较了不同浓度下两种染色质体外参入的时间曲线。     

人的性染色质及应用

染色质是细胞间期核内能被碱性染料染色的物质,它和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段的存在形式。染色质主要有两种类型：在细胞分裂期凝缩而在间期松散（成为弥散状）的称为常染色质;在所有时期一直凝缩着的称为异染色质。实际上异染色质又可分为两类,一类是在各种细胞中都处于凝缩状态,最晚进行复制的异染色质,这类异染色质不含有结构基因,没有什么“功能”,称之结构异染色质;另一类则是在有些细胞或在一定的发育时期和生理条件下才表现为凝缩状态的异染色质,这类异染色质虽含有结构基因,但从生理上讲绝大多数基因是失活的,…     

30 nm染色质的体外组装和电镜分析

真核生物的基因组以染色质的形式存在,染色质在真核生物的基因表达调控及胚胎发育过程中起重要作用,为表观遗传提供一个重要的信息整合平台．染色质的高级结构,特别是 30 nm染色质的动态变化在基因转录沉默和激活过程中起着重要的调控功能．但是目前对30 nm 染色质纤维的组装及其精细结构的认识还十分有限．本文通过体外表达系统,表达未经修饰的组蛋白,并利用克隆构建的601DNA均一重复序列,通过逐步降低盐离子浓度并加入组蛋白H1或镁离子的方法,体外重组均一的30 nm染色质纤维．并利用镀金属、负染色制样和冷冻电镜制样等手段通过透射式电子显微镜(TEM)对30 nm纤维结构的形成原因、组蛋白H1的作用和核小体重复单位(nucleosome repeat lengths,NRLs)长度对30 nm染色质纤维的影响进行研究．研究结果显示在组蛋白H1或二价镁离子存在的情况下,均可形成30 nm染色质纤维．其形成的染色质拓扑结构有所不同．统计分析表明,不同长度核小体重复单位(NRLs)形成的染色质纤维直径有所不同(P < 0.05)．同时,我们得到了较为均一的冷冻电镜样品,为进一步研究30 nm染色质纤维的高级结构及理解体内染色质存在的形式及动态过程打下了较好的基础．     

核基质附着区广泛参与基因组三维结构折叠的生物信息学分析

在细胞分裂间期,每条染色质都占据着特定的染色质领域（chromosome territory,CT）。每个CT领域内进一步分成不同的拓扑学相关区域（topological associated domain,TAD）,每个TAD又由若干子TAD（sub-TAD）构成。不同的TAD相互聚集,形成基因活跃表达和不表达的A、B两种组份或区室（compartment）。然而,目前对于染色质折叠方式及维持机制的研究尚无定论。核基质附着区（matrix attachment regions,MARs）是在不同物种基因组中广泛存在的一类富含AT序列的与核基质结合的DNA元件,能够通过与CTCF、SATB1等调控蛋白质相互作用,对远距离的基因表达进行调控。本研究以染色质三维结构为背景,通过整合染色质三维结构及组蛋白修饰等组学数据,对MARs元件与染色质三维结构的关系进行研究,对MARs元件参与形成的相互作用网络的结构及功能进行探索。结果发现,MARs元件与染色质三维结构高度相关,而且在高强度相互作用中占据较大的比例,提示MARs元件在染色质折叠方面发挥作用。此外,通过拓扑结构聚类分析还首次揭示,MARs元件分为不同类型,包括维持染色质领域及空间构象等的结构单元部分,以及调控基因表达等的功能单元部分。这表明,MARs元件在基因组三维高级结构的建立、维持以及功能等方面发挥重要作用。     

一种改进的制备染色质的方法

介绍一种改进的制备染色质的方法,采用此方法可减少玻璃匀浆步骤,易于操作、易于重复、产率高,且可以得到不同大小的染色质片段．     

荧光晕法在细胞染色质细胞状态检测中的应用

荧光晕法是近年来发展起来的定量检测细胞染色质细胞染色质结构状态的方法,由于其简易、直观、灵敏、快速,已被广泛用于放射生物学及肿瘤细胞这研究中。我们依据文献报道建立了此法,并对其进行了改良,进一步优化了操作步骤。并用３该法检测了两种相同来源（具有相似遗传背景）、具不同辐射敏感性的细胞株的染色质结构状态,发现辐射敏感株ＳＸ－９具有更松散的染色质结构,可能与两者的辐射敏感性差异有关,为研究染色质结构状态     

蚕丝腺体染色质的研究——Ⅲ.染色质功能与结构蛋白的关系

本文比较了五龄三天及眠期的蓖麻蚕后丝腺体染色质的结构蛋白与转录活性,结果表明非组蛋白的单相凝胶电泳有显著的变化,转录活性亦有差异。染色质经DNase Ⅱ处理后分离的可溶性染色质与不溶部分的染色质结构蛋白电泳图谱不同。对重组染色质的转录活性进行了研究,初步结果表明同源和异源的组蛋白对DNA转录有抑制作用,去H_1的组蛋白抑制作用显著减少。非组蛋白能恢复部分被抑制的转录活性。     

蚕丝腺体染色质的研究 Ⅲ.染色质功能与结构蛋白的关系

本文比较了五龄三天及眠期的蓖麻蚕后丝腺体染色质的结构蛋白与转录活性,结果表明非组蛋白的单相凝胶电泳有显著的变化,转录活性亦有差异。染色质经DNase Ⅱ处理后分离的可溶性染色质与不溶部分的染色质结构蛋白电泳图谱不同。对重组染色质的转录活性进行了研究,初步结果表明同源和异源的组蛋白对DNA 转录有抑制作用,去H_1的组蛋白抑制作用显著减少。非组蛋白能恢复部分被抑制的转录活性。     

大鼠老化过程大脑皮层及小脑神经元染色质构象分析

 本文在前文~[2]的基础上进一步以MCN和DNaseⅠ为探针研究大鼠脑神经元终末分化后不同生理时期染色质构象,结果表明:MCN酶解DNA产物PAGE显示脑老化过程大脑皮层及小脑神经元染色质核小体单体DNA分别保持在176bp和215bp水平,核小体连接DNA长度存在组织差异,但不受老化影响;<2>DNaseⅠ酶解DNA产物PAGE显示各年龄组大脑皮层及小脑神经元染色质DNA存在10bp间隔重复结构和相同的泳动区带分布特征,提示脑老化中染色质具有稳定的B型双螺旋结构和一致的螺线管卷曲形式。染色质DNaseⅠ降解率随年龄增加而降低,提示老化导致活性染色质区域减少,老化过程脑神经元染色质构象改变成为其转录功能减退的结构基础。     

染色质结构之美——染色质可及性

染色质可及性(chromatin accessibility)作为一种衡量染色质结合因子与染色质DNA结合能力高低的染色质属性,是评价染色质结构稳态的重要指标之一,在多种细胞核进程中扮演重要角色,包括基因转录调控以及DNA损伤修复等。该属性的异常调控与多种疾病的发生发展密切相关,包括肿瘤以及神经退行性疾病等。对于该属性探究已经成为生命科学与疾病领域的热点。伴随越来越多的新技术应运而生,例如染色质构象捕获技术、高通量测序技术以及两种技术的结合等。随着技术的进步,多种参与调控染色质可及性的因素被发现和总结,包括核小体占位、组蛋白修饰以及非编码RNA等。多项大规模的染色质组学数据绘制了多种疾病的染色质可及性图谱,为揭示疾病的发生发展与染色质可及性之间的关系提供了数据支持。同时,随着单细胞染色质可及性测序技术的发展,实现了对细胞类型染色质层面的划分,弥补了单纯依赖基因表达划分细胞类型的不足。本文将从染色质的组成与可及性、影响染色质可及性的因素、染色质可及性的检测方法,以及染色质可及性与癌症的关系等方面简要阐述染色质可及性的研究进展。     

G_2期后期染色质结构及染色体高级结构形成的研究

用适量BrdU处理中华大蟾蜍外周血淋巴细胞,能以较高频率得到形态多样的染色质(体)结构。本文以两栖类和人类细胞为材料,采用Feulgen染色、Ag-NOR染色、DAPI荧光染色及放射自显影等方法,证实了其染色质性质,初步讨论了其产生原因,并将其命名为:“G,期后期染色质”。在此基础上,进一步从形态学角度初步分析了从G_2期后期到M期染色质转变为染色体的动态过程,提出不同染色体形成其高级结构是非同步的,有可能存在染色体包裹顺序的设想。