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。     

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.     

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。     

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。     

浅谈染色质高级结构与基因转录的远程调控

精确的基因表达调控是细胞分化、个体发育和细胞维持正常生命活动的必要条件,转录调控是真核细胞基因表达调控最关键的环节,其神秘和精深吸引着无数科学家为之奋斗不已。染色质构象捕获及其衍生技术的建立和2003年启动的"DNA元件百科全书"计划,将人们对基因转录调控的认识从二维层面推向三维空间。基因组中分布着众多调控元件,它们与所调控的靶基因间可相距几万甚至几十万个核苷酸,可以与靶基因位于相同或不同的染色体上。依据染色质环模型,调控元件可通过染色质环高级结构,与靶基因在空间上充分接近并相互作用,发挥其调控功能。同一个调控元件可以调控不同的靶基因,而相同的基因亦可能受不同调控元件的调节,由此细胞在染色质高级结构层面形成了一个复杂的调节基因转录活性的三维网络。该文分别从基因远程调控现象的发现、研究方法、相关机制及面临的挑战等方面作一简要综述。     

ATP依赖的染色质改构复合物及其作用机制

染色质高度紧密的折叠阻止了转录因子和辅因子与DNA的结合, 因而通过染色质重塑以解除这样的抑制环境, 对于转录活动的正常进行是至关重要的。目前认为, 染色质重塑至少是通过两种机制来完成的, 一种是通过ATP依赖的染色质改构复合物, 另一种是通过对组蛋白尾部进行共价修饰的组蛋白修饰酶复合物。文章结合近年来的研究进展, 对前者进行染色质重塑的机制及两者在基因转录调控过程中如何相互协作等进行了论述。     

果蝇细胞存五种主要染色质类型

转录活性常染色质与受阻遏异染色质的染色质传统分类曾是一个有用的模型,但它应该进行升级,以适应人们日益增加的有关染色质功能域的知识。一项在果蝇中对与蛋白质有关的53种染色质进行的大规模综合性全基因组分析表明,染色质有5种主要类型;这些可以构成描述表观基因组的新框架。     

真核基因转录与染色质修饰机制及转录因子间的关系

真核基因的表达调控是当前分子生物学研究领域的前沿科学,其中的发展日新月异,涉及面广,从染色质结构的改变到转录因子间的相互作用形成了一个复杂的网络关系,各因素之间的协调作用是真核生物体内基因表达调控的关键所在。     

精子形成期基因转录表达的研究进展

减数分裂后, 圆形精子细胞经过一系列变态过程最终发育为成熟精子。期间, 精子细胞质逐渐丢失, 其染色质组蛋白逐渐经过渡蛋白替换为鱼精蛋白, 染色质被致密包装并高度浓缩。很多学者认为, 精子转录活性被关闭, 不存在RNA。但近些年却在精子中检测到了种类繁多的转录本, 包括精子染色质重新包装所需蛋白的转录本及一些小分子RNA等。由于精子核内组蛋白没有完全被鱼精蛋白替换, 且染色质上包含一些核酸活性敏感位点, 推测精子存在一定的转录活性, 并通过激素和表观遗传修饰等调控转录。精子中的这些RNA一部分是精子形成过程中残留下来的, 另一部分是精子细胞适时表达的。深入研究精子形成中的基因转录表达, 可增进对精子形成与成熟遗传本质的理解, 为高效利用雄性配子进行生殖控制提供理论依据。文章综述了近年来精子形成期基因转录表达的研究进展, 并提出了未来的研究方向。     

鸡卵清蛋白表达调控

简要介绍鸡卵清蛋白,综述其基因结构和表达调控,表达调控从染色质水平、转录水平和翻译水平三个方面进行综述。     

染色质互作相关转录因子的挖掘及功能分析

染色质互作是真核生物基因组组装的基础,并且在调控真核基因细胞特异性表达中发挥重要作用.染色质互作的发生与特定的蛋白质有关,目前已经发现CTCF (CCCTC binding facor,转录阻抑物)和黏连蛋白与染色质互作相关,然而并不清楚是否还有其他蛋白质参与染色质互作.我们将整合高通量染色体构象捕获(Hi-C)和染色质免疫沉淀-测序(ChIP-seq)数据,在GM12878和K562细胞系中挖掘与染色质互作相关的转录因子,并对发现的转录因子做功能分析.我们在频繁发生互作的染色质位点中发现RUNX3、SPI1等转录因子也可能参与染色质互作.另外,通过FP-growth的数据挖掘方法还发现多个转录因子可能协同作用参与染色质互作.研究结果将为染色质互作相关实验的开展提供先验知识.     

基于单细胞ATAC测序数据的乳腺癌上皮细胞转录因子研究

研究表明,乳腺肿瘤细胞染色质开放区域上的转录因子显著影响乳腺癌患者的临床表型和预后。然而,在单细胞层面,这些调控元件如何调控乳腺癌发生发展尚不明确。为此,本研究从GEO数据库中下载了45 216个正常和肿瘤乳腺组织的单细胞染色质可及性测序(single-cell ATAC sequencing, scATAC-seq)数据,并对其进行了分析。根据标记基因在细胞群的基因活性得分进行细胞类型注释后得到7种乳腺细胞类型。皮尔逊相关性分析表明,肿瘤和正常乳腺样本的上皮细胞存在明显的染色质可及性差异,且乳腺上皮细胞存在高度样本间异质性(PCC=-0.07),暗示其是乳腺肿瘤的主要恶性细胞类型。为了探究正常和恶性乳腺上皮细胞的差异可及性区域中转录因子结合基序的富集情况,在提取上皮细胞群后对4个上皮细胞亚型的特征开放区域进行了转录因子结合基序富集分析。结果表明,恶性乳腺上皮细胞有194个转录因子显著富集(P<0.001),它们可能涉及乳腺肿瘤发展和转移等调控过程。对上皮细胞亚型中富集程度较高的转录因子进行活性分数计算及转录组数据验证,结果进一步显示这些差异调控元件可能与乳腺细胞恶性发展相关。此...     

精子发生过程中基因表达转录水平的调控

哺乳动物精子发生于睾丸的生精小管, 是一个高度复杂的细胞分裂和分化过程, 涉及到错综复杂的基因表达调控过程, 包括转录和转录后水平的调控, 其中任何一个环节出错都可能导致雄性不育。因此, 揭示精子发生过程中的分子调控机理, 对发现新的男性避孕方法及治疗不育症有重要意义。文章重点综述了近年有关雄激素及其受体、雌激素及其受体、转录因子和染色质相关因子在精子发生转录水平调控的研究进展。     

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。     

以模板活性染色质转移家蚕基因的研究

一定的组织中仅仅转录一定的基因,组织中那些进行转录的染色质区域称为模板活性染色质.因此,只要选择一定的组织提取模板活性染色质,就可获得预期的基因.我们从红茧蚕(沔阳红带P_k基因)五龄幼虫的丝腺组织中提取模板活性染色质,用显微注射技术转移到黄茧蚕(巴陵黄)的受精卵中,观察到了能结红茧的变异体并已传至F₃代;说明P_k基因被成功地转移并能传递给子代.另外,以普通褐卵(苏春)的活性染色质注射到白卵(沄纹皮斑)受精卵中,也得到了黑卵变异.利用分离模板活性染色质来转移预期基因的技术,可能为真核生物的基因转移提供一个新的途径.     

核小体定位的转录调控功能研究进展

核小体是真核生物染色质的基本组成单位,组蛋白八聚体在DNA 双螺旋上精确位置称为核小体定位．核小体定位已被证实在基因转录调控、DNA复制与修复、调控进化等过程中扮演着重要的角色．随着染色质免疫共沉淀-芯片(ChIP-chip)与染色质免疫共沉淀-测序(ChIP-seq)等高通量技术的出现,已测定了多种模式生物全基因组核小体定位图谱,掀起了一股核小体定位及其功能的研究热潮,并取得了一定的成果．本文介绍了核小体定位的概念,总结了核小体在启动子与编码区域内定位的基本模式．在此基础上,综述了核小体定位在转录起始、转录延伸、基因表达模式多样化以及可变剪接等方面的功能研究进展．     

SUMO在转录中的抑制作用

许多调控基因转录的重要蛋白质能被SUMO (small ubiquitin-related modifier)化修饰,这些蛋白质包括转录因子,转录辅助因子和染色质修饰酶.SUMO化修饰对底物蛋白的活性产生影响,在大多数情况下,与转录活性的抑制有关.最近,对SUMO化调控转录的机制有了新的认识,认为SUMO化的一个重要作用是促进转录因子与转录抑制因子之间的相互作用.另一方面,已经发现转录共抑制因子HDAC (组蛋白去乙酰化酶)可以作为SUMO化的底物、效应因子和调控因子,说明乙酰化和SUMO化之间复杂的相互作用对基因转录调控起着非常重要的作用.     

染色质转座酶可及性测序研究进展

染色质转座酶可及性测序(assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing,ATAC-seq)诞生于2013年,具有比脱氧核糖核酸酶I超敏感位点测序(deoxyribonuclease I hypersensitive site sequencing, DNase-seq)和微球菌核酸酶敏感位点测序(micrococcal nuclease sequencing, MNase-seq)更快速、灵敏、简便的优点,是目前分析全基因组范围染色质开放区域的热点技术。通过该技术能获得染色质开放区域的相关信息,从而映射出转录因子等调控蛋白的结合区域和核小体定位等信息,对于研究表观遗传分子机制具有重要意义。本文比较了5种获取染色质开放区域技术的优缺点,重点介绍了ATAC-seq的原理和主要流程,描述了利用ATAC-seq技术研究染色质开放区域的发展概况以及ATAC-seq的相关应用,期望对真核生物全基因组水平的染色质开放区域研究、顺式调控元件鉴定以及遗传调控网络的解析等提供借鉴。     

丝状真菌中纤维素酶与半纤维素酶的合成调控

综述了丝状真菌合成纤维素酶和半纤维素酶的相关调控研究进展。对最近研究文章分析发现:细胞外信号分子(C源、光信号),转录因子以及染色质重建等对丝状真菌合成调控纤维素酶及半纤维素酶有重要影响。同时解析丝状真菌合成纤维素酶和半纤维素酶调控网络,以期为利用基因工程改造纤维素酶和半纤维素酶生产工业菌株提供理论指导。     

丝状真菌中纤维素酶与半纤维素酶的合成调控简

综述了丝状真菌合成纤维素酶和半纤维素酶的相关调控研究进展。对最近研究文章分析发现：细胞外信号分子（C源、光信号）,转录因子以及染色质重建等对丝状真菌合成调控纤维素酶及半纤维素酶有重要影响。同时解析丝状真菌合成纤维素酶和半纤维素酶调控网络,以期为利用基因工程改造纤维素酶和半纤维素酶生产工业菌株提供理论指导。