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真核生物中，147bp DNA以左手螺旋形式缠绕组蛋白八聚体形成核小体核心颗粒(nucleosome core particle)。核小体核心颗粒由连接DNA连接形成核小体串珠结构。在连接组蛋白H1作用下核小体串珠进一步折叠形成30nm染色质纤维，染色质纤维再逐级压缩，形成更高级的染色质结构，使总长约2m的基因组DNA得以储存在几微米的细胞核内。染色质的形成，为储存在DNA中的遗传信息提供了多种解读方式，在表观遗传调控因子如组蛋白变体和修饰、DNA甲基化、非编码RNA、染色质重塑因子等调控作用下，单个基因组在200多个不同类型的细胞内形成特异的表观基因组。 组蛋白伴侣FACT(Facilitates chromatin transcription)含有两个亚基SPT16和SSRP1，在基因转录，DNA复制和DNA损伤修复中都具有非常重要的生物学功能。但是，FACT对染色质结构的调控机制还不是特别清楚。 鉴于染色质分子的高度异质性和动态性，本研究中我们利用单分子磁镊技术，对组蛋白伴侣FACT调控染色质纤维结构的具体分子机制进行了深入的探讨。研究发现FACT可以降低30nm染色质纤维内“四聚核小体”的稳定性，这一作用主要依赖FACT亚基SPT16的U-turn motif。 在单个核小体结构水平，我们发现FACT不仅可以减弱核小体结构的稳定性，而且增强了核小体形成的可逆性。此外，FACT还可以装配H2A-H2B到tetrasome(DNA缠绕(H3-H4)2四聚体形成的结构）上，促进核小体的形成。FACT功能的实现需要SPT16和SSRP1两个亚基的协同作用:SPT16将H2A-H2B从核小体中解离出来，没有SSRP1帮助不能将其放回，从而破坏外圈可逆性;SSRP1则主要负责维持(H3-H4)2与DNA的结合，从而保持内圈的可逆性。SPT16C端缺失和SSRP1的HMG结构域缺失，都使FACT丧失部分功能。我们也采用凝胶迁移实验(gel-shift)的方法对此结论进行了验证。 该研究从单分子水平实时跟踪和解析了组蛋白伴侣FACT对染色质纤维结构的动态调控机制，首次发现了FACT不仅可以降低“四聚核小体”结构的稳定性，还可以减弱单个核小体的结构稳定性。另外SSRP1亚基对保持核小体的完整性也起着关键作用。