DNA分子在核中不是裸露的。取而代之的是，借助不同的蛋白質(zhì)以一種非常有條理的方式將其折疊起來(lái)，以建立遺傳信息的獨(dú)特空間組織。這種3D空間基因組組織對(duì)于調(diào)節(jié)我們的基因至關(guān)重要，必須在早期胚胎發(fā)生過(guò)程中由每個(gè)人從頭開(kāi)始建立。弗賴(lài)堡免疫生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)MPI的研究人員與來(lái)自巴塞爾的Friedrich Mischer研究所的同事合作，揭示了蛋白HP1a在受精后3D基因組重組中的未知但至關(guān)重要的作用。發(fā)表在科學(xué)雜志《自然》上的這項(xiàng)研究確定了HP1a是一種表觀遺傳調(diào)控因子，它參與了果蠅早期胚胎基因組的整體結(jié)構(gòu)的建立。
人類(lèi)基因組的信息由大約30億個(gè)DNA堿基對(duì)編碼，并包裝成23對(duì)染色體。如果所有染色體都能解開(kāi)并線(xiàn)性排列，那么它們將是一條約2米的細(xì)線(xiàn)。DNA分子必須被廣泛包裝以適合核內(nèi)部，其大小在微米范圍內(nèi)。“ DNA線(xiàn)不是簡(jiǎn)單地塞入細(xì)胞核。而是以一種非常有條理的方式折疊，以確?；蚪M的不同部分(有時(shí)彼此相隔幾千個(gè)堿基對(duì))可以相互交流以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)幕蚬δ堋?rdquo;弗賴(lài)堡免疫生物學(xué)和表觀遺傳學(xué)MPI小組負(fù)責(zé)人Nicola Iovino說(shuō)。
這種包裝的一部分是組蛋白，它們充當(dāng)線(xiàn)軸，圍繞該線(xiàn)軸纏繞DNA，從而使其緊實(shí)。DNA和蛋白質(zhì)的這種復(fù)合物稱(chēng)為染色質(zhì)。因此，染色質(zhì)是將遺傳物質(zhì)進(jìn)一步包裝到染色體中的基礎(chǔ)，染色體的結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的十字形而聞名。染色體本身在核內(nèi)占據(jù)著獨(dú)特的位置，稱(chēng)為染色體領(lǐng)地，這也使基因組的有效包裝和組織成為可能。
有助于這種3D染色質(zhì)組織的完整機(jī)器仍待探索。現(xiàn)在，位于弗萊堡MPI的Nicola Iovino實(shí)驗(yàn)室與來(lái)自瑞士巴塞爾的Friedrich Miescher研究所的Luca Giorgetti合作，展示了異染色質(zhì)蛋白1a(HP1a)在3D染色質(zhì)重組中的基本作用。受精后的結(jié)構(gòu)。通過(guò)將強(qiáng)大的果蠅遺傳學(xué)與3D基因組建模相結(jié)合，他們發(fā)現(xiàn)，在早期胚胎發(fā)育過(guò)程中，需要HP1a在多個(gè)層次上建立適當(dāng)?shù)娜旧|(zhì)3D結(jié)構(gòu)。
標(biāo)簽： HPI1a
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