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        染色體結(jié)構(gòu)的3-D組織影響植物基因表達(dá)
        
			
        
				2019-01-07 09:26:14
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        基因所在的染色體的三維排列可以深刻地影響基因活性。這些結(jié)構(gòu)效應(yīng)仍然知之甚少，但KAUST的植物科學(xué)助理教授Moussa Benhamed及其同事在探索植物細(xì)胞中染色體的組織方面取得了重要進(jìn)展。給定基因組內(nèi)數(shù)十億個(gè)DNA堿基通常以纏繞在組蛋白周圍的壓實(shí)形式維持，形成稱為染色質(zhì)的材料。染色質(zhì)不僅包裝染色體DNA，而且它也是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，通常重組作為控制基因活動(dòng)的手段。“許多研究表明，染色質(zhì)分層組織的變化與對(duì)生物過程重要的特定基因表達(dá)模式之間存在相關(guān)性，例如對(duì)環(huán)境因素，細(xì)胞特性和發(fā)育的反應(yīng)，”Benhamed說。
        

        染色體結(jié)構(gòu)的3-D組織影響植物基因表達(dá)
        

        顯微鏡研究幾十年前證明了植物染色質(zhì)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，但最近才出現(xiàn)了能夠詳細(xì)繪制這些重排的工具。例如，一系列染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)(也稱為3C)使用化學(xué)試劑將相鄰的染色質(zhì)片段彼此物理地連接起來。然后可以純化和分析這些染色質(zhì)串以鑒定位于單個(gè)染色體的不同區(qū)域或甚至完全不同的染色體上的DNA序列之間的可能相互作用。
        

        這種類型的分析可以提供對(duì)染色質(zhì)重排的見解，使基因與控制其活性的遠(yuǎn)程調(diào)控序列接觸或?qū)⒕€性基因組織成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)多輪表達(dá)的快速啟動(dòng)。
        

        目前的數(shù)據(jù)已經(jīng)表明，植物基因組缺乏某些組織元素，這些元素幾乎是每個(gè)動(dòng)物基因組的一致特征，但Benhamed警告不要過度解釋這一發(fā)現(xiàn)。“現(xiàn)在談?wù)搧碜圆煌T的細(xì)胞之間的完全差異還為時(shí)尚早，”他說。
        

        在他看來，該領(lǐng)域最令人興奮的工作將來自3C或類似技術(shù)的數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)其他基因調(diào)控過程的方法相結(jié)合，甚至檢查染色體組織的變化如何與基因組序列的變化相關(guān)聯(lián)。“一些研究已經(jīng)描述了某些突變對(duì)基因組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響以及它們?nèi)绾闻c疾病相關(guān) - 在人類或某些其他表型的情況下，”Benhamed說。
        

        在未來，Benhamed指出他希望看到該領(lǐng)域超越標(biāo)準(zhǔn)模式生物，以便研究人員開始了解基因組織如何隨著時(shí)間的推移通過進(jìn)化形成。“對(duì)我們來說，這是最重要的問題之一，”他說。
        
			

			
          
        
			
        
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