组蛋白变体的染色质组装

真核细胞的染色质组装是组蛋白和DNA有序地形成核小体和染色质的过程.通过调节DNA的开放或折叠状态,染色质组装不但影响遗传信息的编码和存储,也决定了遗传信息的提取和解读.作为染色质组装的重要调控因子,组蛋白变体和组蛋白伴侣在与DNA相关的生命活动进程中发挥着至关重要的作用.本文综述了组蛋白变体H2A.Z以及CENP-A进行染色质组装的研究进展,并着重讨论了组蛋白变体和组蛋白伴侣在染色质组装中的重要作用.     

综述: 组蛋白变体的染色质组装

真核细胞的染色质组装是组蛋白和DNA有序地形成核小体和染色质的过程．通过调节DNA的开放或折叠状态,染色质组装不但影响遗传信息的编码和存储,也决定了遗传信息的提取和解读．作为染色质组装的重要调控因子,组蛋白变体和组蛋白伴侣在与DNA相关的生命活动进程中发挥着至关重要的作用．本文综述了组蛋白变体H2A.Z以及CENP-A进行染色质组装的研究进展,并着重讨论了组蛋白变体和组蛋白伴侣在染色质组装中的重要作用．     

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.     

H2A-H2B类型组蛋白及其伴侣蛋白的研究进展

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.     

综述: H2A-H2B类型组蛋白及其伴侣蛋白的研究进展

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.     

小鼠Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白的研究——Ⅰ.正常小鼠肝和Hep.A腹水肝癌染色质磷酸化非组蛋白的比较

研究了Hep.A腹水肝癌染色质磷酸化非组蛋白的变化。Hep.A肝癌染色质非组蛋白,磷酸化非组蛋白的含量以及非组蛋白被磷酸化的比例都较正常小鼠肝增加,分别达到正常肝的2.2,4.4和2.0倍。非组蛋白含磷量也增加,达到正常肝的1.36倍。结果表明Hep.A肝癌染色质非组蛋白磷酸化比例增加。但单位重量非组蛋白及磷酸化非组蛋白所含磷酸基团反而下降,仅分别为正常肝的65%和32%。Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白的SDS-凝胶电泳图谱显示分子量为69,000道尔顿的蛋白部份明显增加,此外还有一正常细胞缺乏的分子量为47,000道尔顿的蛋白部份出现。等电聚焦电泳表明等电点偏低的蛋白部份增加。氨基酸组成分析证明两种细胞磷酸基团的接受体基本相同。实验结果表明Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白与正常小鼠肝有质与量的差别。     

小鼠Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白的研究——Ⅰ.正常小鼠肝和Hep.A腹水肝癌染色质磷酸化非组蛋白的比较

研究了Hep.A腹水肝癌染色质磷酸化非组蛋白的变化。Hep.A肝癌染色质非组蛋白,磷酸化非组蛋白的含量以及非组蛋白被磷酸化的比例都较正常小鼠肝增加,分别达到正常肝的2.2,4.4和2.0倍。非组蛋白含磷量也增加,达到正常肝的1.36倍。结果表明HeP.A肝癌染色质非组蛋白磷酸化比例增加。但单位重量非组蛋白及磷酸化非组蛋白所含磷酸基团反而下降,仅分别为正常肝的65%和32%。Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白的SDS-凝胶电泳图谱显示分子量为69,000道尔顿的蛋白部份明显增加,此外还有一正常细胞缺乏的分子量为47,000道尔顿的蛋白部份出现。等电聚焦电泳表明等电点偏低的蛋白部份增加。氨基酸组成分析证明两种细胞磷酸基团的接受体基本相同。实验结果表明Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白与正常小鼠肝有质与量的差别。     

海洋游仆虫细胞核染色质组分和组蛋白的初步研究

收集海洋游仆虫(Euplotes vannus)的细胞,制备其染色质。稀酸抽提染色质得到的组蛋白经聚丙烯酰胺凝胶电泳、SDS-聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳、等电点聚焦和氨基酸分析等方法测定,其核染色质中组蛋白占核总蛋白的69.6％;DNA:RNA:组蛋白:非组蛋白为1∶0.022∶1.1∶0.047。染色质的全组蛋白由16种氨基酸组成,碱性氨基酸与酸性氨基酸之比为1.06∶1,是一种弱碱性蛋白质。等电点为pH8.1—9.15,分子量为10,500—22,000道尔顿。     

植物组蛋白变体生物学功能

组蛋白变体是重要的表观遗传调控因子,能够在染色质特定位置替换常规组蛋白,维持染色质结构进而保证转录激活或抑制的顺利进行.目前,组蛋白变体的调控功能已成为植物学研究领域的一个热点.近年来,随着植物组蛋白变体生物学功能研究的不断深入,发现组蛋白变体能够在植物生长发育和环境应答调控等多个生物学过程中发挥重要作用.该文简要介绍...     

RNA干扰与染色质沉默——生物体内精密的网络调控机制

基因表达受不同层次的调控.RNA干扰通过产生双链小RNA诱导同源mRNA序列降解,从而在转录后抑制特定基因的表达.最新的研究成果显示：RNA干扰产生的双链小RNA可通过与染色质中的重复序列DNA及组蛋白甲基化酶相互作用,引起组蛋白H3 Lys9的甲基化,进一步与异染色质形成相关蛋白结合,导致染色质沉默.综述了RNA干扰,小RNA,组蛋白修饰,染色质沉默及基因表达调控之间存在着精密的网络调控机制.     

组蛋白变体的功能与识别机制

组蛋白变体(histone variant)是常规组蛋白的变异体,在染色质的特定位置或特定生物学事件中替换常规组蛋白,调控染色质结构以及相关生物学过程。组蛋白伴侣(histone chaperone)是指可以结合组蛋白,运送组蛋白参与染色质组装和去组装等重要功能的蛋白质。综述了几种主要组蛋白变体在真核生物染色质高级结构的形成及维持、细胞编程与重编程的表观遗传机制等生命进程中发挥的重要作用,以及这些组蛋白变体与其特征伴侣之间特异识别的分子机制。     

组蛋白乙酰化/去乙酰化与基因表达调控

组蛋白是真核生物染色质的主要成分,组蛋白修饰(如甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化等)在真核生物基因表达调控中发挥着重要的作用.在这些修饰中,组蛋白乙酰化/去乙酰化尤为重要.组蛋白乙酰化/去乙酰化可通过改变染色质周围电荷或参与染色质构型重建而影响基因表达;更重要的是组蛋白乙酰化/去乙酰化可形成一种特殊的“密码”,被其它蛋白质识别,影响多种蛋白质因子的活动或与其相互作用,参与到基因表达调控的整个网络中.     

小鼠Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白的研究——Ⅱ.染色质结合的蛋白激酶和核内磷蛋白磷酸酶的研究

建立了简易的制备~(32)P-酪蛋白和测定核内磷蛋白磷酸酶的方法。测定了Hep.A腹水肝癌染色质结合的蛋白激酶和核内磷蛋白磷酸酶活性。Hep.A肝癌染色质结合的蛋白激酶比活性大于正常肝,但核内磷蛋白磷酸酶的比活性反低于正常。这是引起Hep.A肝癌染色质总磷酸化修饰程度增加,非组蛋白含磷总量增加的重要原因。Hep.A肝癌染色质磷酸化作用的增长低于非组蛋白量的增加,可能是引起单位重量磷酸化非组蛋白所含磷酸基团低于正常肝的原因之一。     

小鼠Hep.A肝癌染色质磷酸化非组蛋白的研究——Ⅱ.染色质结合的蛋白激酶和核内磷蛋白磷酸酶的研究

建立了简易的制备~(32)P-酪蛋白和测定核内磷蛋白磷酸酶的方法。测定了Hep.A腹水肝癌染色质结合的蛋白激酶和核内磷蛋白磷酸酶活性。Hep.A肝癌染色质结合的蛋白激酶比活性大于正常肝,但核内磷蛋白磷酸酶的比活性反低于正常。这是引起Hep.A肝癌染色质总磷酸化修饰程度增加,非组蛋白含磷总量增加的重要原因。Hep.A肝癌染色质磷酸化作用的增长低于非组蛋白量的增加,可能是引起单位重量磷酸化非组蛋白所含磷酸基团低于正常肝的原因之一。     

染色质修饰酶在记忆中的作用

学习记忆的形成依赖于转录机制.近年研究发现,染色质修饰在基因表达调节中起重要作用.组蛋白乙酰化和去乙酰化是染色质修饰中最为常见调节方式,参与基因的转录调控.乙酰化可以激活转录,促进记忆的形成.组蛋白去乙酰化酶抑制剂可以增强突触可塑性,改善记忆损伤.因此,对于染色质修饰的深入研究,不仅有助于阐明记忆形成的分子机制,而且对记忆相关疾病的治疗以及新药物研发也具有重要指导意义.本文主要就组蛋白乙酰转移酶调节基因转录以及组蛋白去乙酰化酶抑制剂促进记忆形成的作用机理进行综述.     

组蛋白乙酰化与癌症

由于组蛋白被修饰所引起的染色质结构的改变,在真核生物基因表达调控中发挥着重要的作用,这些修饰主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等,其中组蛋白乙酰化尤为重要.组蛋白乙酰转移酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）参与决定组蛋白乙酰化状态.HAT通常作为多亚基辅激活物复合体的一部分,催化组蛋白乙酰化,导致染色质结构的松散、激活转录;而HDAC是多亚基辅抑制物复合体的一部分,使组蛋白去乙酰化,导致染色质集缩,并抑制基因的转录. 编码这些酶的基因染色体易位易于导致急性白血病的发生.另一方面,已经确定了一些乙酰化修饰酶的基因在染色体上的位置,它们尤其倾向定位于染色体的断裂处.综述了HAT和HDAC参与的组蛋白乙酰化与癌症发生之间关系的最新进展,以期进一步阐明组蛋白乙酰化修饰酶的生物学功能以及它们在癌症发生过程中的作用.     

北京鸭卵清蛋白基因调控的研究——Ⅰ.停产与产蛋的北京鸭肝脏和输卵管染色质蛋白质的比较

从停产和产蛋的北京鸭的肝和输卵管制备纯染色质。用0.4NH_2SO_4抽提组蛋白和酸溶性非组蛋白,剩余的非酸溶性非组蛋白用牛胰DNaseI消化DNA法制备。对染色质大分子含量的测定表明,非组蛋白和RNA的含量在产蛋鸭染色质中明显地增加了。用乙酸脲电泳分析,核心组蛋白成份在所有实验样品中都是恒定的,但在产蛋鸭肝和输卵管染色质组蛋白H_1呈两条区带,并且出现较多条酸溶性非组蛋白区带。用SDS电泳分析,产蛋鸭肝和输卵管染色质中出现分子量约20,000的非酸溶性非组蛋白。非组蛋白的这些变化,启示它们可能是控制基因活性的调节因素。     

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     

异染色质及基因关闭

异染色质普遍存在于真核生物的染色质中,和细胞分裂、生存竞争等有密切关系,尤其在调节基因的活性上有重要作用。组蛋白尾的修饰,决定着异染色质的形成和解聚,从而控制基因的启闭,这一机制被称为组蛋白密码。本文以裂殖酵母的交配型区为例介绍了异染色质的的形成及维持机理。组蛋白密码可能是DNA遗传密码外生命的又一调节机制,而对异染色质形成和结构功能的研究,将成为破译组蛋白密码的钥匙。     

生肌素引起组蛋白H3和H4高度乙酰化及染色质溶解性增加

为研究生肌素在染色质重建过程中的作用 ,采用生肌素真核表达载体转染C2C12肌细胞 ,细胞核经微球菌核酸酶消化后 ,提取DNA进行SDS PAGE分析 .生肌素转染的细胞 ,其核小体 (染色质 )在Mg2 + 溶液中的溶解性明显增加 ,提示染色质组蛋白乙酰化程度提高 .组蛋白经TAU SDS(2 D)双相凝胶电泳分析 ,发现在转染生肌素真核表达载体 2 4h后 ,组蛋白H4的乙酰化修饰程度最高 .采用抗乙酰化组蛋白H3和H4抗体进行的Western印迹分析进一步证明了乙酰化的发生 .上述变化与染色质的活跃程度相关 .RT PCR结果显示 ,生肌素的靶基因烟碱样乙酰胆碱受体 (nAChR)α亚基和肌酸激酶 (MCK)基因在转染后表达水平提高 .结果提示 ,强制性表达外源性生肌素可引起肌细胞核染色质重建 ,进而激活靶基因