【摘 要】
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真核生物中,DNA分子与组蛋白共同构成了高度复杂的染色质结构,基因的表达,调控,乃至DNA的复制,都是在这样复杂的染色质环境中完成的,因此染色质结构对真核基因的表达调控,起
【出 处】
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中国协和医科大学 北京协和医学院 中国医学科学院 清华大学医学部
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真核生物中,DNA分子与组蛋白共同构成了高度复杂的染色质结构,基因的表达,调控,乃至DNA的复制,都是在这样复杂的染色质环境中完成的,因此染色质结构对真核基因的表达调控,起着至关重要的作用.作为真核基因表达调控模型基因簇的β珠蛋白基因簇,其表达调控的时空特异性一直是摆在科学家面前的一个难题.研究表明,在β珠蛋白基因簇的激活过程中,至少有两个步骤是必需的:即步骤一染色质结构的开放和步骤二基因的激活.在第二步骤中,发育阶段特异性的红系微环境以及LCR的作用,决定了特定结构基因的时序特异性表达.而第一个步骤中染色质结构在特定组织中的开放,则决定了基因簇的空间特异性表达.染色质结构的开放可以分为细胞周期中染色质结构的开放和个体发育过程中开放染色质结构的建立两个过程.该研究由小鼠胚胎干细胞入手,采用DNase I高敏位点测定和染色质免疫共沉淀(ChIP)两种方法,研究β珠蛋白基因簇在胚胎发育早期的染色质结构,以期能够对个体发育过程中开放染色质结构的建立机制有更加深入的了解.对比最近发现HS2在胚胎干细胞中H3组蛋白处于高乙酰化状态,以及在终末分化组织中,组蛋白H3和H4的高乙酰化水平均与开放染色质结构相关等事实,该实验提示了在胚胎干细胞阶段和终末分化阶段之间,染色质组蛋白修饰的作用与修饰的细节模式可能存在很大的差别.我们还发现,在小鼠胚胎干细胞阶段,尽管不被活跃表达,Ey基因和βmaj基因的启动子的H4组蛋白以及Necdin基因的H4组蛋白都处于高乙酰化水平.此结果可能提示,在胚胎干细胞阶段,不活跃基因的染色质结构也相对松散,从而支持个体发育过程中,染色质结构"先松后紧"的假说.
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