本期《Science》两篇文章聚焦基因动态调控

【字体: 时间:2007年03月13日 来源:生物通

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  在3月9日出版的《Science》杂志上,两篇分别来自两个研究小组的科学家们将目光聚焦到了组蛋白身上,并提出基因调控点是动态的,而不是像过去认为的那样是静态的这一观点。

  

生物通报道:在3月9日出版的《Science》杂志上,两篇分别来自两个研究小组的科学家们将目光聚焦到了组蛋白身上,并提出基因调控点是动态的,而不是像过去认为的那样是静态的这一观点。

原文摘要:
Science 9 March 2007:
Vol. 315. no. 5817, pp. 1408 - 1411
DOI: 10.1126/science.1134004
Histone Replacement Marks the Boundaries of cis-Regulatory Domains  [Abstract]

Science 9 March 2007:
Vol. 315. no. 5817, pp. 1405 - 1408
DOI: 10.1126/science.1134053
Dynamics of Replication-Independent Histone Turnover in Budding Yeast [Abstract]

基因表达是一个受多因素调控的复杂过程,其中组蛋白是染色体基本结构-核小体中的重要组成部分,其N-末端氨基酸残基可发生乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、多聚ADP糖基化等多种共价修饰作用。组蛋白的修饰可通过影响组蛋白与DNA双链的亲和性,从而改变染色质的疏松或凝集状态,或通过影响其它转录因子与结构基因启动子的亲和性来发挥基因调控作用,因此可以说组蛋白修饰对基因表达的调控有类似DNA遗传密码的调控作用。

来自美国西雅图Fred Hutchinson 癌症研究中心(Fred Hutchinson Cancer Research Center, FHCRC),华盛顿大学分子与细胞生物学的研究人员在对果蝇染色质上同源异型基因簇(homeotic gene clusters)的研究中发现了高水平的组蛋白置换和核小体占据(nucleosome occupancy)。这些基因簇在顺式调控位点(cis-regulatory domains)交界处出现了组蛋白置换的明显峰,并且这一峰与核酸酶敏感位点,Polycomb结合区域,三空腔结构蛋白质组(Trithorax group,trxG),以及核小体耗损位点十分接近。

这一研究结果表明了存在一种能破坏核小体和维持顺式作用元件的持续过程。

而在另外一篇文章中,来自哈佛大学系统生物学中心,以色列希伯来大学(Hebrew University)医学院分子遗传及生物工程系的研究人员则针对酵母作出了同样的研究,他们发现G1-arrested的酿酒酵母中的组蛋白H33置换率随着调控点的不同而有高度的不同,在基因组的编码区最“安静”,而在已知的染色质边界元件的蛋白质结合点上表现出极高的置换水平。而在这些区域,表观遗传标记必须处于不断变化的状态,才能使它们快速和动态的调制成为可能。

这些研究都说明了基因调控点并不像过去认为的那样是静态的,而是变化的,随着不同的情况以及不同的区域处于动态的状态。
(生物通:张迪)



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