《植物细胞DNA复制中组蛋白修饰对保持多梳蛋白基因沉默的作用机理》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育专项服务
  • 编译者: Zhao
  • 发布时间:2017-09-27
  • 在一个完整的细胞周期中,基因表达的增殖模式要求在DNA复制引起的两倍表观基因稀释后迅速恢复表观遗传标记。本次研究中展示了转录抑制标记H3K27me3(3赖氨酸27三甲基化组蛋白)如何通过与DNA复制耦合相关的组蛋白H3.1变体修饰在即将进行复制的的植物细胞中修复。另外,植物进化出一种在H3.1变体进行三甲基化组作用的机制,这一机制对于子代细胞从母体细胞中继承这一基因沉默机制有着十分重要的作用。通过研究,我们阐明了这种机制在植物生长发育至开花期间建立H3K27me3介导引发的基因沉默。同时,研究揭示了在植物细胞中如何通过细胞分裂来传播H3K27me3因子,从而使H3K27me3因子作为表观遗传标记来起作用。

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    • 编译者:Zhao
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    • 春化处理是通过冬季低温来刺激植物在春季开花的过程。Yang等人,以及Jiang和Berger等人的研究向沃恩展示了在拟南芥由组蛋白甲基化替换后的表观遗传学中如何记录低温刺激。表观遗传调控因子Polycomb复合物蛋白(PcG)中的特殊组分通过对DNA的重塑以建立甲基化标记,并且这一过程与DNA的复制过程相关。长期稳定的表观遗传状态会不断地建立亚稳态表观遗传标记。这种表观遗传策略可能是植物细胞基于安全和敏捷发展要求的关键,这就允许植物细胞能够改变命运。
  • 《Nature | 使用纯化蛋白质观察到粘连蛋白和 DNA 复制的协调》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-01-29
    • 2024年1月24日,日本综合研究大学院大学等机构的研究人员在杂志Nature上发表了题为Coordination of cohesin and DNA replication observed with purified proteins的文章。 两个新复制的基因组 DNA 拷贝通过环形粘连蛋白复合物结合在一起,以确保在细胞分裂过程中基因组的忠实遗传。粘连蛋白通过在 DNA 复制过程中拓扑捕获两个姐妹 DNA 来介导姐妹染色单体内聚力,但对如何在复制叉处建立内聚力知之甚少。 该研究通过使用纯化的蛋白质重构功能性复制体来研究粘连蛋白和复制之间的相互作用。一旦DNA在复制前被包围,粘连蛋白环就会容纳整个复制,从起始到终止,从而实现新合成DNA的拓扑捕获。这表明拓扑粘连蛋白负载是应对复制的关键分子先决条件。矛盾的是,拓扑负载本身是高度限速的,在具有复制能力的生理盐浓度下几乎不会发生。这种不一致通过复制体相关的内聚建立因子 Chl1 解旋酶和 Ctf4 解决,它们在持续复制过程中特异性地促进粘连蛋白负载。因此,研究人员发现模拟 DNA 解旋状态的气泡 DNA 诱导拓扑粘连蛋白负载,这被 Chl1 进一步促进。因此,研究人员提出,当粘连蛋白遇到由酶活性(包括复制)驱动的未缠绕的DNA结构时,它会将初始静电DNA结合模式转换为拓扑拥抱。总之,该研究结果显示了粘连蛋白最初如何响应复制,并为姐妹染色单体内聚力的建立提供了分子模型。