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《植物异染色质染色中心形成的分子及进化机制》

  • 来源专题：生物育种
  • 编译者： 季雪婧
  • 发布时间：2024-07-31

  •     组成型异染色质由高度凝聚的染色质组成，通常包括着丝粒和着丝粒周围区域。它在染色质组织、转座子沉默和基因组稳定性中起着至关重要的作用。在很多物种中，DNA重复序列和转座子(TE)在组成型异染色质区域高度富集，并被DNA甲基化和抑制性组蛋白修饰所沉默。ADCP1是植物基因组中异染色质组蛋白修饰H3K9me2的阅读.

        

  • 原文来源：http://www.ebiotrade.com/newsf/2024-7/20240720064720410.htm
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相关报告

  • 《DDR4-ISWI染色质重塑复合体调控基因弹性表达的分子机制》
    • 来源专题：生物育种
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2023-05-24
    •      为了探究植物在维持DNA甲基化稳定性前提下，控制基因弹性表达的分子机制，此前北京大学现代农学院刘启昆课题组在拟南芥morc-1突变体背景下建立了携带有SDC:GFP转基因报告系统的遗传体系，导致原本受DNA甲基化修饰而表达沉默的SDC:GFP报告基因产生弹性表达。利用这一特殊的遗传背景，刘启昆课题组通过遗传筛选发现DDR4-ISWI染色质重塑复合体的功能为上述基因弹性表达行为所必须。     进一步实验表明，这种基因转录水平的弹性表达通常伴随着基因所在位点附近核小体排布方式的改变。通过基因靶向技术将DDR4-ISWI染色质重塑复合体靶向结合到FWA基因启动子的DNA甲基化区域，证明原本沉默的FWA也可发生弹性表达，虽然此弹性表达的强度远低于擦除DNA甲基化带来的转录激活效应。     实验中遇到的一大挑战是了解DDR4-ISWI的全基因组结合位点，获得其调控核小体排布的直接证据。但课题组多次尝试均无法获得成功。为了解决这一困难，课题组将DDR4与锌指蛋白融合，并发现了数千个由于锌指蛋白脱靶效应导致的DDR4异位结合位点。由于所有DDR4异位结合位点均具有锌指结合基序的近源序列（长度18-nt），相较常规的ChIP-seq这大大提高了DDR4结合位点的定位精度。将上述结合位点与MNase-seq，Whole-genome bisulfite sequencing，以及转录组数据进行多组学联合分析发现DDR4-ISWI的染色质结合可引起核小体排布的波浪式周期性重置，虽然绝大多数发生核小体排布重置的区域并不引起基因转录或DNA甲基化修饰的改变，那些发生转录和DNA甲基化修饰改变的区域通常伴随着核小体的重置，暗示DDR4-ISWI染色质结合的直接影响是核小体排布的改变，而转录水平的变化很可能是间接效应。     总结，课题组基于报告基因的遗传筛选，发现了基于核小体排布方式改变引起基因弹性表达的表观遗传调控机制。虽然这一机制并非DNA甲基化修饰位点所特有，它为植物响应环境变化平衡基因组稳定性和基因表达灵活性的方式提供了一种可能的解释。
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  • 《Science | 哺乳动物DNA复制中的染色质构型》
    • 来源专题：战略生物资源
    • 编译者：李康音
    • 发布时间：2024-03-16
    • 2024年3月14日，北京大学生命科学学院和北大-清华生命科学联合中心胡家志课题组在Science发表了题为Fork coupling directs DNA replication elongation and termination的研究论文。 由于高通量、高分辨率研究方法的缺乏，关于DNA复制与染色质三维结构的相互关系仍缺乏深入的研究，对于哺乳动物DNA复制如何在复杂的染色质环境中有序进行仍是研究空白。 该研究开发了一个检测DNA复制叉附近染色质相互作用的新方法，从而为研究复杂染色质环境下的DNA复制及其它DNA代谢过程提供了可行的研究手段。基于该方法，该研究不仅首次解析了DNA复制叉在复杂染色质环境下的空间组织模式，发现姐妹复制叉的稳定偶联结构，还提出了DNA复制终止的预决定模型，提示仍有重要未知机制触发复制终止。 不仅如此，该研究还启示了一系列重要科学问题：复制叉偶联的结构基础和分子机制、偶联复制叉的生理功能、偶联复制叉与染色质其他代谢过程的协调关系等。总之，该研究为理解DNA复制、基因组稳定性和相关疾病的机理提供了全新视角和新的理论基础。
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