使用測試管中的純化組分正確包裝完整的酵母基因組
LMU團隊成功地使用試管中的純化組分正確包裝完整的酵母基因組。這是第一個產(chǎn)生對DNA序列水平以上的基因組組織機制的新見解。在細胞核中,一起構(gòu)成基因組的每個DNA分子(即攜帶遺傳信息)以壓縮形式存在,其通過與特定蛋白質(zhì)組的相互作用產(chǎn)生。得到的DNA-蛋白質(zhì)復合物稱為染色質(zhì)。第一級包裝涉及將DNA包裹在由四種所謂的組蛋白組成的線軸周圍。這種包裹的DNA被稱為核小體,它們在DNA上的定位在基因活性的調(diào)節(jié)中起重要作用,因此對所有細胞過程具有重要影響。由LM博士生物醫(yī)學中心(BMC)的PD博士Philipp Korber領(lǐng)導的研究人員現(xiàn)已成功地在試管中復制了核小體在面包酵母基因組DNA上的生理位置,從純化的成分開始。這一突破為確定細胞核中DNA組織的機制提供了基本見解。新發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在期刊上細胞。
令他們驚訝的是,Korber和他的同事發(fā)現(xiàn),相對有限的組件足以確保正確的包裝。除了純化的酵母DNA和形成核小體本身的組蛋白外,試管中染色質(zhì)重建所必需的其他組分也就是所謂的屏障和重塑蛋白。正如LMU團隊現(xiàn)在直接證明的那樣,屏障蛋白作為核小體的對準點。實驗還揭示了重塑蛋白對DNA包裝的深遠意義。“已經(jīng)知道重塑蛋白質(zhì)是核小體定位所必需的,但尚不清楚它們是否在該過程中具有直接和特定的作用,”Korber說。他用一個類比來解釋這些蛋白質(zhì)是如何起作用的。將貨物裝入船舶的集裝箱需要兩件事 - 一個計劃和執(zhí)行它的人。“人們普遍認為,改造蛋白質(zhì)只是執(zhí)行訂單,只做其他因素告訴他們做的事情。但事實證明,大部分的包裝計劃都是建立在改造者身上的。他們在包裝過程中帶來并遵循自己的計劃。 ,“科伯說。“事實上,一種特殊類型的重塑蛋白完全自主地起作用,沒有其他因素的任何輸入。這完全出乎意料。” 他們在包裝過程中帶來并遵循自己的計劃,“Korber說。”事實上,一種特殊類型的重塑蛋白完全自主地運作,沒有任何其他因素的影響。這完全出乎意料。“ 他們在包裝過程中帶來并遵循自己的計劃,“Korber說。”事實上,一種特殊類型的重塑蛋白完全自主地運作,沒有任何其他因素的影響。這完全出乎意料。“
在酵母DNA上成功重建體內(nèi)樣核小體定位表明自組織DNA包裝的程度大于迄今為止所懷疑的程度。通過重塑蛋白質(zhì)包裝DNA是一種動態(tài)和自主的過程,其產(chǎn)生結(jié)構(gòu)作為其他基本過程的基礎(chǔ),例如轉(zhuǎn)錄和復制。“這種對基因組組織基本原理之一的見解是一個里程碑,并且通過使用精心控制的條件重建 - 在酵母基因組的試管中作為模型系統(tǒng)而成為可能,”Korber總結(jié)道。“這種方法還將有助于研究DNA包裝機制在癌細胞中的作用,因為已知染色質(zhì)擾動直接參與腫瘤發(fā)生。”
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