~(60)Co-γ辐照对中国仓鼠卵巢成纤维细胞DNA和组蛋白合成的影响

本文介绍了~(60)Co-γ辐照对同步的和非同步的CHO细胞的DNA合成和组蛋白合成关系的影响的研究,用~3H-胸腺嘧啶核苷和~(14)C-丙氨酸双标记,未经辐照的和经4Gy～60Gy ~(60)Co-γ辐照的CHO细胞,通过~3H和~(14)C的参入来估价DNA和组蛋白的合成,并用聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定辐照前后组蛋白各组分的变化情况,实验表明: 1)、在4～60Gy剂量范内,无论是同步的还是非同步的CHO细胞其DNA合成和组蛋白合成都受到不同程度的抑制。2)、在辐照后1—3小时,DNA合成和组蛋白合成都受到不同程度的抑制,但辐照后4小时,DNA合成被进一步抑制而组蛋白的合成却逐渐恢复正常,到辐照后48小时组蛋白的合成几乎接近对照水平。3)、16Gy ~(60)Co-γ辐照后8小时,非同步的CHO细胞的DNA合成被抑制的情况比G_1期CHO细胞更为严重。4)、16Gy ~(60)Co-γ辐照S期细胞,在辐照后1—24小时中DNA合成被明显抑制的同时,组蛋白的合成也受到相应的抑制。5)、从未经辐照的和经6、16和60Gy~(60)Co-γ辐照的CHO细胞分别提取全组蛋白,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,从电泳图谱的变化清楚地看到组蛋白H_1和H_3受辐照影响大于组蛋白H_4和H_(2B)+H_(2A),因此我们推测DNA合成和组蛋白H_1和H_3的关系较之组蛋白H_4和H_(2A)+H_(2B)更为密切。     

三链形成寡聚核苷酸的反基因作用机理

1957年Felsenfeld等发现一条Poly A链能跟两条Poly U链形成三螺旋,这是三链形成寡聚核苷酸(triple-forming oligonucleotide,TFO)研究的开始[1].随着DNA合成技术的进展,人们能合成各种序列的寡聚核苷酸.1987年Le Doan等[2]发现聚嘌呤或聚嘧啶寡聚核苷酸能序列特异的结合于同聚嘌呤/同聚嘧啶DNA双链的大沟内,识别的机制包括形成Hoogsteen和反Hoogsteen氢键.现在常用的包括含(G、A),含(G、T)或含(C、T)的3种TFO以及它们的类似物.人们根据TFO能序列特异的识别双螺旋DNA,从而可能影响基因的转录而发展出反基因战略.     

核酸及其与组蛋白相互作用的~1H、~(13)C、~(31)P核磁共振研究

本文报道了酵母、大白鼠正常肝、大白鼠肝癌、大白鼠再生肝、大白鼠胚胎肝等的RNA的低场区质子主峰化学位移是各不相同的。酵母RNA的~(13)C谱能观察到24组碳原子峰,其~(31)P核磁共振信号出现在1.20ppm处;半高宽为40Hz。小牛胸腺、大白鼠肝和大白鼠脾等的组蛋白~1H谱的化学位移和波谱特征是相同的。小牛胸腺组蛋白的~(13)C谱可观察到5组碳原子峰。大白鼠脾组蛋白与酵母RNA相互作用后,组蛋白的质子峰变弱。酵母RNA与小牛胸腺组蛋白相互作用后,RNA低场Ⅱ区和Ⅰ区的质子峰变弱;~(31)P核磁共振信号完全消失。聚核苷酸I:C与组蛋白相互作用后,~(31)P核磁共振信号完全消失;聚核苷酸C与组蛋白相互作用后,~(31)P核磁共振信号强度约降低一半左右。     

技术与方法体外组装含有组蛋白变体H2A.Z及H3.3的核小体

核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,组蛋白变体H2A.Z及H3.3对染色质结构及基因转录过程发挥着重要的调控作用。体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构含有H2A.Z及H3.3的核小体结构是研究与组蛋白变体相关基因表达调控的重要方法之一。实验表达纯化了6种组蛋白,在复性的过程中装配了含有H2A.Z和H3.3的组蛋白八聚体。基于DNA序列10bp周期性及序列模体设计了3条易于形成核小体的DNA序列,通过PCR大量扩增的方法,回收了标记Cy3荧光分子的目的DNA序列。采用盐透析法体外组装了含有H2A.Z和H3.3的核小体结构,利用荧光标记、EB染色及考马斯亮蓝染色检测了含有组蛋白变体的核小体形成效率及形成过程的吉布斯自由能变化。结果发现,设计的3条DNA序列可以有效地组装形成含有组蛋白电梯的核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA比例的增加,核小体的形成效率显著提高;采用Cy3荧光标记可以灵敏且定量地计算组装过程的吉布斯自由能。该方法的建立对研究组蛋白变体相关的结构生物学及转录调控等具有一定的意义。     

体外组装含有组蛋白变体H2A.Z及H3.3的核小体

核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,组蛋白变体H2A.Z及H3.3对染色质结构及基因转录过程发挥着重要的调控作用。体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构含有H2A.Z及H3.3的核小体结构是研究与组蛋白变体相关基因表达调控的重要方法之一。实验表达纯化了6种组蛋白,在复性的过程中装配了含有H2A.Z和H3.3的组蛋白八聚体。基于DNA序列10bp周期性及序列模体设计了3条易于形成核小体的DNA序列,通过PCR大量扩增的方法,回收了标记Cy3荧光分子的目的 DNA序列。采用盐透析法体外组装了含有H2A.Z和H3.3的核小体结构,利用荧光标记、EB染色及考马斯亮蓝染色检测了含有组蛋白变体的核小体形成效率及形成过程的吉布斯自由能变化。结果发现,设计的3条DNA序列可以有效地组装形成含有组蛋白电梯的核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA比例的增加,核小体的形成效率显著提高;采用Cy3荧光标记可以灵敏且定量地计算组装过程的吉布斯自由能。该方法的建立对研究组蛋白变体相关的结构生物学及转录调控等具有一定的意义。     

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．     

核酸类干扰素诱导物的高分辨核磁共振研究

配对良好的双链螺旋结构的聚核苷酸是一种有效的干扰素诱导物。它具有广谱的抗病毒和抑制多种肿瘤生长作用。临床上受到重视的有聚A:U和聚I:C等。一般认为,聚I:C是疗效较佳的一种合成干扰素诱导物。有人认为干扰素合成的遗传机制是在于干扰素基因密码。诱导物作用于干扰素操纵子的0位点上的抑制物,即这个抑制物是辨认分子。又因干扰素诱导物性质上一般是多聚阴离子,所以这辨认分子很可能是组蛋白。研究核酸类干扰素诱导物的结构与功能,不仅有助于了解其临床疗效的分子机制,也是分子     

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.     

组蛋白翻译后修饰与DNA损伤响应蛋白招募的调控

组蛋白翻译后修饰是细胞DNA损伤早期应答反应的重要内涵,一方面是松弛、开放染色质结构的必要分子调节事件,以便DNA损伤响应蛋白能接近DNA损伤位点;另一方面直接参与DNA损伤修复蛋白招募过程的调控。综述了在DNA损伤信号激发下,发生的组蛋白主要修饰类型,异组蛋白H2AX、H2A.Z在DNA损伤部位与组蛋白置换,及其对DNA损伤响应蛋白招募的调节作用和机制。     

《生物工程讲座》名词解释(Ⅰ-Ⅳ讲)

1.bp碱基对。DNA长度的单位。1000bp=1kb。 2.kp千碱基对。参见bp。 3.A,G,T,C DNA双链上四种脱氧核苷酸(或其碱基)的符号,A为脱氧腺嘌呤核苷酸,G为脱氧鸟便嘌呤核苷酸,T为脱氧胸腺嘧啶核苷酸,C为脱氧胞嘧啶核苷酸。在双链上。A恒与T配对,G恒与C配对。在RNA链上,四种核苷酸的符号为A,G,u,c,相应为腺嘌呤核苷酸,鸟便嘌呤核苷酸,尿嘧啶核苷酸和胞嘧啶核苷酸。     

真核细胞染色质的结构

真核细胞染色质的结构与功能,是细胞和分子生物学研究的中心课题之一,受到极为广泛的注意。最近五年内.在染色质结构方面的研究进展显著,取得了一些比较一致的结果。这些结果是:染色质的基本纤维是一条串珠状结构,它由无数个亚单位——核体(nucleosome)组成,核体是由一条 DNA 分子串联起来的。核体本身由大约200个碱基对 DNA 和五种组蛋白相结合组成,四种组蛋白(H2A,H2B,H3和 H4)缔合成八聚体或两个四聚体构成核     

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.     

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.     

每期10题

1.某生物体的体细胞中,有10对同源染色体。生殖细胞里的DNA,总计约有7×10~9个脱氧核苷酸对。假设:每个基因中平均含有脱氧核苷酸1.4×10~4个。 (1)该生物的生殖细胞中,平均每个染色体上最多含有的基因数目是()。 (2)该生物的体细胞中,全部DNA共有碱基或脱氧核糖的数目是()。 A.5×10~4;B.1×10~5; C.1.4×10~(10); D.2.8×10~(10)。 2.某DNA分子有1000个碱基对,其中有600个腺嘌呤,连续复制两次,参与复制的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸有()。     

DNA序列进化过程中核苷酸替代的非独立性研究

本文评述了DNA序列间核苷酸替代数的估计方法,并通过对七个物种中组蛋白基因的比较对DNA进化的模型进行了考察。发现H2A基因第三位点上的碱基组成在物种间变异很大,并且跟H2A基因第一位点、H4基因第一、三位点及H2A上游,下游序列中的碱基组成有强正相关,提示DNA序列进化过程中存在着物种特异的区域性约束力。可能的原因是高等真核生物中GC含量升高,或者是染色体重组使这些同源序列位于不同的等质区段,从而受到不同的选择突变压。密码内各位点上核苷酸替代的相关性分析表明不同位点的替代是非独立的,其原因可能是一次替代事件引起多个位点的变化。文中讨论了这些结果对进化树推断的意义。     

盐离子作用下组蛋白变体H2A.Z增强核小体结构的稳定性

真核生物染色质的基本结构组成单元是核小体,基因组DNA被压缩在染色质中,核小体的存在通常会抑制转录、复制、修复和重组等发生在DNA模板上的生物学过程。组蛋白变体H2A.Z可以调控染色质结构进而影响基因的转录过程,但其详细的调控机制仍未研究清楚。为了比较含有组蛋白变体H2A.Z的核小体和常规核小体在盐离子作用下的稳定性差异,本文采用Förster共振能量转移的方法检测氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙、氯化镁等离子对核小体的解聚影响。实验对Widom 601 DNA序列进行双荧光Cy3和Cy5标记,通过荧光信号值的变化来反映核小体的解聚变化。Förster共振能量转移检测结果显示:在氯化钠、氯化钾、氯化锰、氯化钙和氯化镁作用下,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体解聚速度相比于常规核小体要慢,且氯化钙、氯化锰和氯化镁的影响更明显。电泳分析结果表明,在75℃条件下含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的解聚速率明显低于常规核小体。采用荧光热漂移检测(fluorescence thermal shift analysis , FTS)进一步分析含有组蛋白变体H2A.Z核小体的稳定性,发现两类核小体的荧光信号均呈现2个明显的增长期,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的第1个荧光信号增速期所对应的温度明显高于常规核小体,表明核小体中H2A.Z/H2B二聚体的解聚变性温度要高于常规的H2A/H2B二聚体,含有组蛋白变体H2A.Z核小体的热稳定性高。研究结果均表明,含有组蛋白变体H2A.Z的核小体的结构比常规核小体的结构稳定。     

基于组蛋白甲基化信息的H2A.Z和H2A核小体识别

组蛋白H2A的变体H2A.Z在基因的表达过程中发挥着重要的作用。根据H2A.Z和H2A核小体中组蛋白甲基化修饰方式的不同,作者应用多样性增量二次判别方法(increment of diversity with quadratic discriminant,IDQD)成功地对H2A.Z和H2A核小体进行了识别,说明了以组蛋白甲基化信息作为特征参数的IDQD模型对H2A.Z和H2A核小体识别的有效性。通过计算DNA序列的柔性,发现H2A.Z核小体对应的DNA序列的平均柔性比常规H2A核小体对应的DNA序列的平均柔性弱。     

NDRG2对胶质瘤U87-MG细胞组蛋白乙酰化的影响及机制研究

目的:探讨NDRG2对胶质瘤U87-MG细胞组蛋白乙酰化的影响,从代谢组学角度明确其抑癌机制,为胶质瘤治疗提供新思路。方法:利用慢病毒介导的外源性NDRG2基因在胶质瘤U87-MG细胞株中过表达,并采用MTT检测其对胶质瘤U87-MG细胞增殖的影响,采用Western blot技术研究其对胶质瘤U87-MG细胞组蛋白乙酰化及AKT-ACLY通路磷酸化状态的影响,并使用酶联反应检测胞内乙酰辅酶A的水平。结果:NDRG2在胶质瘤U87-MG细胞中外源过表达可降低AKT及下游分子ACLY的磷酸化水平,减少胞内乙酰辅酶A的合成,抑制组蛋白乙酰化。结论:NDRG2可能通过抑制AKT通路,减少组蛋白乙酰化,进而抑制胶质瘤U87-MG细胞增殖。     

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。     

组蛋白修饰对酿酒酵母复制起始相关蛋白基因表达的调控

真核生物的DNA复制是一个复杂且有序的过程,其中DNA复制起始参与调控众多生物学活动,对生物正常的生长发育具有重要作用。组蛋白修饰在调节DNA复制过程中具有重要作用。为了检测组蛋白特定位点的修饰对DNA复制起始的影响,本研究以酿酒酵母组蛋白H3/H4定点突变菌株为研究对象,采用倍比稀释表型分析法检测了组蛋白11种H3/H4甲基化、乙酰化突变菌株的生长情况,显示,以野生型菌株BY4741为对照,组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K64A、H3K56A、H3K14Q、H4K5R、H4K16Q以及组蛋白H4甲基化突变菌株H4K20Q表现为生长缺陷,其他菌株与BY4741生长情况基本一致;通过GeNorm和NormFinder软件分析得出本实验最适内参基因为β-actin;采用Real-time PCR检测了菌株细胞内复制起始相关蛋白基因mcm2、mcm10、cdc45的表达情况,表明,组蛋白H3/H4甲基化突变菌株H3K9A、H3R72K、H4K59A、H4K20Q胞内mcm2、mcm10、cdc45基因表达均显著下调(p0.01),而H4R3A胞内mcm2、mcm10表达显著上调(p0.05)、cdc45显著下调(p0.01),组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株H3K14Q、H4K5R、H4K8A、H4K16Q胞内mcm2表达显著下调(p0.01),而在H3K64A、H3K56A胞内无显著变化,mcm10在6种组蛋白H3/H4乙酰化突变菌株内表达均下调(p0.01),cdc45基因在H4K5R胞内表达无显著变化,在其余5种乙酰化突变菌株中表达均显著下调(p0.01),为进一步阐明组蛋白特定位点修饰调控DNA复制起始的深入研究提供理论帮助。