2019-07-31 00:05:01
基因组的守门人

转录因子控制细胞中的基因活化。通过与特定的DNA片段结合,它们可以生成编码细胞蛋白质的蓝图。但这些因素本身又如何受到监管?

在细胞核中,构成遗传物质的长DNA分子紧密折叠成高度浓缩的形式。这使得在人体的每个细胞核中发现的2m DNA可以被容纳。每个双链DNA被包裹在由'组蛋白'组成的数百万个蛋白质复合物中,并且这些“核小体”又通过接头组蛋白连接。由此得到的染色体DNA的紧密部分被称为“染色质”。

然而,为了生长,分化和响应不断变化的条件,每个细胞必须能够选择性地激活基因,这些基因提供了合成所需蛋白质的蓝图。这意味着紧密包装的染色质中的特定基因组必须能够被负责“转录”这些蓝图的酶所接近。细胞如何完成这项任务?如何对染色质的包装进行局部修饰,以准确转录这些基因所在的DNA片段?

一类特殊的蛋白质,称为先驱转录因子(PTFs),负责在特定位点打开染色质。他们通过从DNA紧密堆积的区域置换核小体来实现这一目的。因此,PTF充当看门人,其使转录机器能够与目前需要蛋白质产物的基因相互作用。这当然提出了一个问题,即PTF如何实际清除方式,甚至更重要的是,如何控制其行为。由LMU生物医学中心的Gunnar Schotta教授和Filippo Cernilogar教授领导的团队,以及亥姆霍兹中心慕尼黑的Heiko Lickert教授,现在已经阐明了这个复杂的谜团的某些方面。

研究人员在实验室实验中解决了这些问题,旨在揭示胚胎干细胞在小鼠胚胎发生过程中产生内胚层细胞的机制。这些细胞随后形成身体的内部器官。众所周知,名为Foxa2的PTF参与该过程。 Foxa2与DNA中的特异性结合位点相互作用。这种相互作用可导致核小体的置换,这使得编码内胚层组织发育所必需的蛋白质的DNA序列可被其他蛋白质结合。事实上,Schotta和他的同事们现在已经证明,除Foxa2之外的其他TF在这一过程中起着至关重要的作用。

此外,似乎Foxa2识别对内胚层早期发育很重要的结合位点的能力依赖于第二层调节。对于基因调节,不仅通过蛋白质与DNA中的调节核苷酸序列的结合来介导。它还可以涉及识别附着于DNA的核苷酸亚基或核小体组蛋白的化学标签。后一类控制被称为“表观遗传”,因为这些修饰不会改变DNA序列本身的编码能力。因此,表观遗传标记与组蛋白的连接也可以调节核小体DNA的可及性。事实上,Schotta的团队已经现在表明,表观遗传标签的密度决定了Foxa2是否能够结合并打开浓缩的染色质。“这些结果揭示了转录因子网络可以控制关键基因活动过程的重要细节,”他说。

人类科学
2019-01-02 21:36:02
课件视频MP3下载
2018-09-10 01:30:02
试题下载
2018-05-11 14:17:33
课件视频MP3下载
2018-07-27 13:00:47
课件视频MP3下载
2018-01-20 04:59:48
课件视频MP3下载
2017-09-20 20:29:19
教案下载
2018-09-08 02:36:02