染色质免疫沉淀-测序：全基因组范围研究蛋白质-DNA相互作用的新技术

染色质免疫沉淀-测序(ChIP-seq)是近年来新兴的将染色质免疫沉淀(ChIP)与深度测序技术相结合,在全基因组范围内分析DNA结合蛋白结合位点、组蛋白修饰、核小体定位和DNA甲基化的高通量技术．在新一代测序(NGS)技术的大力推动下,ChIP-seq提供了一种相对于ChIP-chip高分辨率、低噪音、高覆盖率的研究方法．随着测序成本的降低,ChIP-seq逐步成为研究基因调控和表观遗传机制的一种常用手段．本文就该技术的最近研究进展进行综述,并着重介绍ChIP-seq数据分析过程及该技术的实际应用情况.     

Hi-C的干细胞染色质多重相互作用特征分析

染色质高级结构是基因转录调节的重要因素,染色质多重相互作用是高级结构中的一种,是多个(≥3)染色质片段在空间上相互接触而形成的紧凑结构。为了解染色质多重相互作用这类高级结构的特征及其在干细胞中分化中起到的作用,通过对Hi-C数据进行相关分析并计算基因的FPKM表达量,研究了染色质多重相互作用。分析发现:多重相互作用约占所有作用的30%,包含近70%的基因;此类作用区域的高表达基因多于低表达基因;且与组蛋白乙酰化相关性高。在分化过程中,多重作用位点数目和比例减少;位于多重作用区域的基因的表达略有降低;组蛋白乙酰化(H3K27ac和H3K23ac)在多重作用区域的减弱,而组蛋白甲基化(H3K4me3和H3K27me3)倾向于增强。结果表明,染色质多重相互作用是一种广泛存在的染色质高级结构,在干细胞分化中有重要作用,此类结构多具有H3K27ac修饰,调节基因的表达。总之,染色质多重相互作用是一种重要的基因转录调节因素,在细胞分化中具有调控作用。     

高频激光-DNA分子相互作用体系相空间的局域特征

利用激光与DNA分子相互作用的动力学模型,借助适当的数值方法,讨论了系统动力学演化及相空间特性。结果表明：高频激光可使DNA分子的运动状态发生变化;特别地,相空间分析表明,高频激光的作用会使DNA分子运动在一些特定状态之间转变。从而可说明高频激光作用下DNA分子呈现新的有序运动现象。     

全基因组染色质相互作用Hi-C文库制备的优化及其质量控制

Hi-C(highest-throughput chromosome conformation capture)技术是近年出现的一种研究染色质相互作用的关键技术。该技术步骤多、耗时长,涉及的试剂耗材繁杂,目前常规流程还有较多可以改进优化的步骤。本研究以GM12878细胞为材料,通过优化常规Hi-C实验中的交联、酶切、限制性内切酶的失活、末端生物素标记、原位连接等关键步骤,建立了稳健的Hi-C流程,制备了相应的Hi-C文库。文库经初步的Sanger测序等质量控制以后,两个生物学重复文库进行了高通量测序。测序结果利用生物信息学处理发现：原始测序数据中可比对率和配对率分别达到90%和72%左右。此外,去除自连片段(self-circular ligation)和dangling-ends片段以后,可获得超过96%的有效相互作用对,其中染色体内相互作用数据达到60%。进一步的染色体相互作用热图分析可见清晰拓扑学相关结构域TADs(topologically associated domains),与已发表的文献报道一致。而两次生物学重复之间的相关性分析则表明bin coverage和all bin pairs的相关性都极强。上述结果表明通过对常规Hi-C流程关键步骤的优化,本研究建立了高效、稳健、可靠的Hi-C流程,对Hi-C技术的进一步使用与推广具有重要的参考价值。     

染色质调节元件与不同启动子的相互作用对基因表达调控的影响

为探究DNA序列元件对不同启动子调节转基因稳定表达的影响,利用遍在染色质开放元件 (Ubiquitous chromatin opening elements,UCOE) 和基质黏附序列 (Scaffold/matrix-attachment regions,MAR) 分别与含增强子的oct4基因启动子、含CpG岛的sox2基因启动子和不含调控元件的nanog基因启动子以及同时包含增强子和CpG岛的CMV启动子组合构建pOCT4-MAR、pOCT4-UCOE、pSOX2-MAR、pSOX2-UCOE、pNANOG-MAR、pNANOG-UCOE、pCMV-UCOE、pCMV-MAR等质粒,分析这些质粒稳定转染后的表达量和嵌合表达差异。结果发现,UCOE与含增强子元件的oct4启动子组合能较稳定高效表达,而MAR与含CpG岛的sox2启动子组合能较稳定高效表达。利用排除位置效应原因的嵌合表达对染色质高级结构调控基因表达的稳定性分析表明：(1) 通常情况下UCOE比MAR调节的表达载体的表达更高效和更稳定;UCOE连接含CpG岛的启动子形成开放染色质调节的高表达更稳定;(2) MAR与启动子上TATA盒或增强子可能通过染色质环产生高表达,但相对不稳定。结论：染色质调节元件UCOE和MAR与启动子调控元件之间能通过染色质开放状态或染色质环调控基因稳定表达。     

视黄醇结合蛋白RBP4可与多种核受体相互作用

视黄醇结合蛋白 (retinolbindingprotein ,RBP4 )是体内一种重要的转运蛋白 ,主要负责结合、转运全反式视黄醇 (维生素A ,VitA ) .VitA及其衍生物如11 cis 视黄醛、all trans 视黄酸等 ,均是体内非常重要的疏水分子 ,与视觉循环、胚胎发育等多种过程有关 .RBP4的功能障碍会导致     

DNA-蛋白质相互作用的研究——EcoRI内切酶切割P_2-DNA

限制性核酸内切酶不仅是分析和操纵DNA序列的工具,而且也为研究DNA-蛋白质之间相互作用提供了一条可行的途径。核酸内切酶如何识别、结合、切割DNA,不少文章已有报道。至今没有解决的一个问题是:同一DNA分子上具有相同核苷酸顺序的不同限制位,为什么能以不同的速度为同一种内切酶切割。为了研究这个问题,我们选择P_2噬菌体DNA和EcoRI内切酶作为试验系统,用酶促反应的动力学和热力学方法研究其切割机制,所得资料表明,不同限制位点的切割速度     

大鼠前列腺染色质组分与雄激素-受体复合物的相互作用(英文)

本文用~3H-DHT/~(131)Ⅰ-受体双标记复合物,研究了雄激素作用过程中,其与大鼠前列腺细胞染色质的相互作用。前列腺细胞染色质经盐分部成4个组分,其中0.35mol/L低盐可溶性和2mol/L高盐不溶性染色质组分是与激素-受体复合物的主要结合部分,分别占48%和30%。按蛋白质的量计算,高盐不溶性染色质的结合程度是前者的17.5倍。该两种染色质组分的可能关系以及在雄激素作用中的机制值得深入探讨。与染色质各组分结合的雄激素-受体的~3H/~(131)Ⅰ比例恒定,提示DHT-受体复合物参与作用的完整性。实验结果提示,染色质蛋白在雄激素作用过程中,涉及到与DNA形成接受位点的可能。     

兔子宫内膜染色质蛋白与雌二醇受体的结合作用

本文应用亲和层析技术,使兔子宫内膜染色质蛋白偶联于琼脂糖Sepharose 4B,并证明分离的兔子宫内膜染色质蛋白组分C与雌二醇受体复合物有高亲和力的结合作用。先分离纯化的核,然后用2MNaCl提取染色质蛋白,并对25mM磷酸缓冲液透析,得到可溶的组分A和不溶的组分B,后者再用0.1NHCl抽提,得到酸可溶的组分C。将各组分偶联于琼脂糖凝胶,测定与雌二醇受体复合物的结合量。结果表明组分C的结合活力最大,故本文主要对它的结合特性进行了研究。固定化组分C的主要结合特性是:(1) 与雌二醇受体复合物有高亲和力的结合作用,其解离常数K_d=2.20×10~(-9)M,(2) 其结合活力对离子浓度是敏感的,当增加离子浓度时则减弱,(3) 与雌二醇受体复合物的结合作用能被过量的R·DES复合物有效地抑制,(4) 对25℃温育活化的雌二醇受体复合物有较大的结合量,(5) 经胰蛋白酶处理后即失去结合活力,但不受DNase Ⅰ和RNase的影响,提示在其结合作用中没有核酸参与。     

兔子宫内膜染色质蛋白与雌二醇受体的结合作用

本文应用亲和层析技术,使兔子宫内膜染色质蛋白偶联于琼脂糖Sepharose 4B,并证明分离的兔子宫内膜染色质蛋白组分C与雌二醇受体复合物有高亲和力的结合作用。先分离纯化的核,然后用2M NaCl提取染色质蛋白,并对25mM磷酸缓冲液透析,得到可溶的组分A和不溶的组分B,后者再用0.1NHCl抽提,得到酸可溶的组分C。将各组分偶联于琼脂糖凝胶,测定与雌二醇受体复合物的结合量。结果表明组分C的结合活力最大,故本文主要对它的结合特性进行了研究。固定化组分C的主要结合特性是:(1)与雌二醇受体复合物有高亲和力的结合作用,其解离常数K_d=2.20×10~(-9)M,(2)其结合活力对离子浓度是敏感的,当增加离子浓度时则减弱,(3)与雌二醇受体复合物的结合作用能被过量的R·DES复合物有效地抑制,(4)对25℃温育活化的雌二醇受体复合物有较大的结合量,(5)经胰蛋白酶处理后即失去结合活力,但不受DNase I和RNase的影响,提示在其结合作用中没有核酸参与。     

盐胁迫对大麦幼苗质膜,液泡膜上共价和非共价结合多胺含量的影响

用不同浓度ＮａＣｌ处理７ｄ龄大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ ｖｕｌｇａｒｅＬ．）幼苗３ｄ。以非共价键和共价键形式分别与质膜和液泡膜微囊及膜蛋白结合的多胺含量受低 度盐的促进而被高浓度盐所抑制。以非共价键形式与膜微囊结合的各种多胺中亚精胺（Ｓｐｄ）含量最高,占膜上多胺总量的４０％－７０％,与膜蛋白共价结合的各种多胺中腐胺（Ｐｕｔ）含量占主导地位,占膜蛋白上多胺总量的３５％－６０％。在根系液泡膜上发现一种含量丰     

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。     

蛋白激酶的相互作用促进τ的阿尔茨海默样磷酸化

cAMP依赖性蛋白激酶（PKA）的预处理可显著增强糖原合成酶激酶-3（GSK-3）对τ蛋白的磷酸化作用.将磷酸化的τ蛋白经胰蛋白酶消化,FeCl₃亲和柱分离及C18反相高压液相层析纯化后,再用高压电泳,手工Edman降解及自动氨基酸序列分析等技术,对其磷酸化位点进行鉴定.结果发现：GSK-3可使PKA预处理的τ至少在丝氨酸(Ser)-195,Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Ser-356,Ser-404,苏氨酸(Thr)-205和Thr-231等10个位点发生磷酸化.其中Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Ser-404,Thr205和Thr-231为Alzheimer病（AD）τ蛋白的异常磷酸化位点.上述磷酸化作用高度抑制τ的生物学活性,提示：AD τ的生物学功能的抑制与Ser-198,Ser-199,Ser-202,Ser-235,Ser-262,Thr-205和Thr-231的磷酸化密切相关,PKA和GSK-3的相互作用可能在AD神经原纤维变性中起重要作用.     

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。     

抗菌肽CM4组分的K562癌细胞染色质DNA断裂作用的SCGE研究

单细胞凝胶电泳法（ｓｉｎｇｅ ｃｅｌｌ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ,ＳＣＧＥ）是一种快速,敏感的检测单个哺乳动物细胞ＤＮＡ断裂的技术,也叫彗星实验（ｃｏｍｅｔ ａｓｓａｙ）。此实验首次通过ＳＣＧＥ法观察抗菌肽Ｍ４组分对人髓样白血病Ｋ５６２细胞和正常人白细胞核染色质ＤＮＡ的影响,从而进一步研究抗菌肽抗癌作用的机制。荧光显微镜观察显示经抗菌肽ＣＭ４组分处理过的Ｋ５６２癌细胞核染色质ＤＮＡ出