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        超螺旋沿著染色質(zhì)纖維推動(dòng)分子手銬
        
			
        
				2019-05-09 10:54:08
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        基因調(diào)控依賴(lài)于分子水平上復(fù)雜的結(jié)構(gòu)安排和過(guò)程。其中之一，稱(chēng)為“染色質(zhì)環(huán)擠壓”，與一些越野跑鞋的快速系帶系統(tǒng)非常相似：當(dāng)扣環(huán)向下推時(shí)，頂部擠出一個(gè)較大的環(huán)。這是轉(zhuǎn)錄發(fā)生的地方。
        

        超螺旋沿著染色質(zhì)纖維推動(dòng)分子手銬
        

        基因組結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的最新進(jìn)展已經(jīng)確定了cohesin-一種形成一對(duì)分子手鐲或手銬的蛋白質(zhì)復(fù)合物 - 起到扣環(huán)部分的作用。通過(guò)與染色質(zhì)纖維緊密結(jié)合，cohesin最初捕獲小DNA環(huán)。隨著cohesin手銬沿著纖維滑動(dòng)，這些環(huán)生長(zhǎng)。
        

        “Cohesin是基因調(diào)控難題的核心部分，”SIB集團(tuán)負(fù)責(zé)人Andrzej Stasiak說(shuō)。“關(guān)于是什么引發(fā)了這種蛋白質(zhì)復(fù)合物沿著染色質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，正在進(jìn)行激烈的爭(zhēng)論。”
        

        眾所周知，Cohesin在染色體結(jié)構(gòu)中起著幾個(gè)關(guān)鍵作用。事實(shí)上，如果cohesin出現(xiàn)問(wèn)題，可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的發(fā)育異?；虬┌Y。
        

        超螺旋作為染色質(zhì)環(huán)擠出的馬達(dá)
        

        Andrzej Stasiak在SIB的DNA和染色體建模小組著手了解推動(dòng)沿著纖維的粘連的電機(jī)的性質(zhì)。
        

        他們的一個(gè)提示來(lái)自越來(lái)越多的研究表明轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄DNA的軸向旋轉(zhuǎn)。這反過(guò)來(lái)已知導(dǎo)致染色質(zhì)環(huán)繞其自身卷繞，類(lèi)似于圖1所示的鞋帶。
        

        因此，研究小組模擬了在cohesin手銬兩側(cè)的小染色質(zhì)環(huán)中產(chǎn)生轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)的超螺旋時(shí)會(huì)發(fā)生什么。
        

        “我們觀察到，超級(jí)卷曲開(kāi)始在粘連蛋白手銬側(cè)面的染色質(zhì)部分積聚，”Stasiak說(shuō)，“而且，令我們驚訝的是，超級(jí)卷曲是沿著染色質(zhì)纖維物理推動(dòng)cohesin手銬，因此他們抓住的染色質(zhì)環(huán)是積極發(fā)展，完全符合形成TAD的要求。“
        

        該建模研究建立了在染色體中操作的新的化學(xué) - 機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程的基礎(chǔ)，并將它們塑造成最佳調(diào)節(jié)基因表達(dá)所需的結(jié)構(gòu)。
        

        染色體在細(xì)胞周期中周期性地改變形狀。在間期，即轉(zhuǎn)錄發(fā)生時(shí)，它們處于一種去凝固的形式，看起來(lái)像微觀的羊毛球。在這些羊毛球中，染色質(zhì)纖維必須獲得特定的轉(zhuǎn)錄結(jié)構(gòu)：基因必須與其調(diào)節(jié)元件物理接近。這是在特定區(qū)域內(nèi)完成的，稱(chēng)為拓?fù)潢P(guān)聯(lián)域或TAD。據(jù)信TAD的形成始于纖維中生長(zhǎng)環(huán)的出現(xiàn)。這種被稱(chēng)為染色質(zhì)環(huán)擠出的現(xiàn)象仍然被認(rèn)為是一種機(jī)械難題。
        
			

			
          
        
			
        
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