真核生物基因表达在转录水平上的调节作用

在转录水平上的调节被认为是被细胞基因表达的调控的一个主要机制。在真核细胞中,染色质的结构是和这个调控密切相关的;一般认为,染色质构象的改变是进行转录在所必需的。 一、具有转录活性的染色质的超微结构具有转录活性的染色质(简称活性染色质) 。     

叶花相关蛋白结构域对其转录辅激活及细胞核定位的影响

染色质相关蛋白在真核生物DNA复制、基因转录调控等过程中起着非常重要的作用．前期报道拟南芥叶花相关蛋白(leaf and flower related,LFR)蛋白定位于细胞核中, 其缺失突变体在叶、花发育及育性等方面存在着许多表型,但LFR蛋白的自身特征尚有待进一步探究．酵母单杂交实验表明,酵母转录因子GAL4 的DNA结合域与全长LFR的融合蛋白(GBD-LFR)具有转录辅激活活性,LFR的C端至少有2个犰狳蛋白(ARM)重复结构域及完整N端对于其转录辅激活活性是必需的．但在野生型拟南芥原生质体中,与典型的转录激活因子相比,GBD-LFR的转录辅激活活性并不明显．缺失或突变LFR与黄色荧光蛋白(YFP)的原生质体亚细胞定位的荧光显微观察表明,N端的1～25位氨基酸,特别是其中第22位的赖氨酸和第4、23以及25位精氨酸影响其核定位．利用激光共聚焦显微镜观察共表达黄色或青色荧光(CFP)融合蛋白的细胞核内分布,结果表明LFR与染色质结构蛋白组蛋白H4及染色质结合蛋白HMGA有一定的核内共定位．这些结果表明LFR可能作为一个染色质相关的蛋白质,在拟南芥的生长发育中发挥重要作用．     

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。     

真核基因转录与转录调节相关复合物

真核细胞核中转录因子与染色质模板如何相互作用调节基因转录是基因表达调控研究的一个中心问题.近来的研究表明,参与基因转录的各种调节因子在核内形成多种复合物,如RNA聚合酶Ⅱ全酶、染色质重塑复合物、核小体以及增强小体等.这些复合物之间相互作用,调节染色质结构,在染色质模板上进一步组装成转录复合物,参与转录调节的各个环节,调节转录复合物活性.这些复合物的形成,整合了转录调节的各种信息,提高了转录调节效率,是真核基因有效、严格、有序表达的基础.另一方面,这些复合物的存在给基因表达调控的研究提出了新问题,发展新的研究思路和新的研究技术具有重要意义.     

组蛋白乙酰化在转录调节中的作用

组蛋白乙酰化对染色质结构有重要影响,与特定位点的基因活化有直接联系,是转录调节的重要方式,在细胞生长、分化、衰老过程中起重要作用.     

γ-线辐射对大鼠肝脾染色质及转录活性染色质模板活性的影响

 本文从染色质及转录活性染色质的模板效率探讨辐射对核转录活性影响的机制。实验结果表明:(1)肝脾染色质模板功能的变化分别平行与肝脾细胞核转录活性的变化提示,辐射至少部份是通过改变染色质的模板功能而影响细胞核的转录活性;(2)体外照射下,活性染色质模板活性较非活性染色质改变明显,提示射线可能主要是通过影响活性染色质区域的模板功能而改变核合成RNA的能力。     

利用染色质结构检测技术研究乳腺癌易感蛋白BRCA1转录激活区突变

乳腺癌易感基因BRCA1突变引起的遗传性乳腺癌中40％－50％,其突变引起的遗传性乳腺癌和卵巢癌的比例至少为80％,许多乳腺癌易感突变发生在BRCA1 C末端转录激活结构域（1560－1863aa),但该区域大部分突变导致何种表型（良性多态性或乳腺癌易感突变）目前还不清楚,由于染色质结构调节是基因转录调节的早期事件,该文基于lac阻遏物识别和结合lac操纵基因的原理,利用染色质结构检测技术比较BRCAI转录激活结构域不同突变体与野生型的染色质伸展活性,将1种野生型,2种良性多态型（S1613G和M16521）和4种乳腺癌易感突变型（A1708E,M1775R,W1837R和Y1853term)转录激活区片段以正确相位融合于lac阻遏物的下游,得到野生型重组质粒pwt和pS1613G,pM1652I,pA1708,pM1775R,pW1837R及pY1853tem6种突变型重组质粒,Western blot检测表明,这些重组质粒分别转染A03－1细胞后均表达了相应的融合蛋白。对这些重组质粒的染色质伸展活性检测表明：野生型pwt和两种良性多态性突变体不具有染色质伸展活性或只有极微弱的染色质伸展活性,而其他4种乳腺癌易感突变体均具有过强的染色质伸展活性,提示利用染色质伸展技术可预测BRCA1转录激活区基因型与乳腺癌发生风险的表现型的关系。     

聚腺苷二磷酸核糖基化作用与真核生物的基因表达与调控

聚腺苷二磷酸核糖基化作用与许多重要生命活动相关,本文着重介绍其在基因表达与调控中可能发挥的作用。聚腺苷二磷酸核糖基化作用可能通过调节染色质结构与功能或通过对RNA聚合酶及HMG、A24蛋白等的修饰作用来调节转录活动,并对转录物的加工也有一定影响;此外,该作用还与某些激素诱导的特异性基因表达有关,并且可能参与了增强子序列对基因表达的调节过程。     

大鼠衰老过程中肝细胞核及染色质的体外转录活性

用同位素掺入法研究不同年龄大鼠的肝细胞核及染色质体外转录活性,所得结果表明:(1)老年大鼠肝细胞核的转录起始能力较断乳鼠及青年鼠分别下降68％及56％。(2)大鼠肝细胞核内与染色质结合的RNA聚合酶所致的转录活性随增龄呈近似线性下降,而不与染色质结合的RNA聚合酶所致的转录活性随增龄则无变化。(3)老年大鼠肝染色质体外转录活性较断乳鼠及青年鼠分别下降52％及35％。这些结果提示。老年大鼠肝染色质功能的改变可能是转录活性改变的主要原因。     

染色质重塑和高等植物开花时间控制

染色质的结构和组成直接影响转录因子与基因启动子的结合,并最终导致基因的活化或沉默。多年来在酵母和动物等领域的研究已经证实,起关键调节作用的转录因子表达模式的建立和维持需要染色质重塑。外界和细胞内部信号介导的染色质重塑调控基因的表达,并最终调控细胞的分化和生物个体的发育。近几年人们发现高等植物也存在与动物和酵母同源的参与染色质重塑的蛋白质因子。最近的研究结果表明,决定高等植物开花时间关键基因的表达调控就是通过外界信号影响其染色质结构实现的。