盐透析体外组装核小体及检测方法

核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构核小体结构是研究与核小体及染色质结构相关课题的一种重要的方法手段.实验将ES1,CS1以及601DNA序列克隆到载体中,通过PCR大量扩增回收得到目的DNA条带,表达纯化了4种组蛋白且装配成组蛋白八聚体,在盐透析的条件下组装形成核小体结构,利用EB染色以及Biotin标记的方法分析检测了形成核小体的效率.结果显示,在盐透析的条件下,可以有效的组装形成核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA的比例增加,核小体的形成效率显著提高.本实验为核小体定位、染色质重塑及组蛋白变体等表观遗传学以及结构生物学领域的研究奠定一定的基础.     

盐透析体外组装核小体及检测方法

核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构核小体结构是研究与核小体及染色质结构相关课题的一种重要的方法手段.实验将ES1,CS1以及601DNA序列克隆到载体中,通过PCR大量扩增回收得到目的DNA条带,表达纯化了4种组蛋白且装配成组蛋白八聚体,在盐透析的条件下组装形成核小体结构,利用EB染色以及Biotin标记的方法分析检测了形成核小体的效率.结果显示,在盐透析的条件下,可以有效的组装形成核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA的比例增加,核小体的形成效率显著提高.本实验为核小体定位、染色质重塑及组蛋白变体等表观遗传学以及结构生物学领域的研究奠定一定的基础.     

植物组蛋白分子伴侣研究进展

染色质作为真核生物遗传信息的载体,其基本结构与功能单位是核小体．细胞核内与DNA相关的生理反应如DNA复制,需要核小体的去组装以利于各类细胞因子与DNA结合,再进行核小体的重新组装以重建有功能的染色质结构,这些过程需要组蛋白分子伴侣的介导．目前的研究结果显示,组蛋白分子伴侣对于染色质结构稳定和基因表达调控非常重要．文中对植物组蛋白分子伴侣的研究进展,及其在植物生长发育过程中所发挥的作用进行综述．     

原核生物大肠杆菌基因组序列形成核小体能力的预测

以大肠杆菌基因组为研究对象,基于体外组装的核小体序列中k-mers频数信息,采用多样性增量结合二次判别算法对核心DNA和连接DNA进行分类预测,整体准确率和相关系数分别达到83.08%和0.619.对大肠杆菌、酵母和人类基因组中核小体定位序列与缺失序列中偏好的k-mers进行了比较,结果表明核小体缺失序列更为保守.     

组蛋白修饰组合模式研究进展

核小体是染色质的基本结构单位,核小体组蛋白N末端尾部可以发生甲基化、乙酰化等多种共价修饰.组蛋白密码假设多种组蛋白修饰以组合方式发挥作用.自组蛋白密码假设被提出后,组蛋白修饰组合模式成为表观遗传学领域的重要研究内容.在染色质免疫沉淀基因芯片和免疫沉淀高通量测序等相关实验数据的基础上,多种算法被用于研究组蛋白修饰的组合.文章介绍了组蛋白修饰的发生、位点、相关修饰酶以及生物学功能,对组蛋白修饰组合以及与基因表达关系的研究进行了总结,同时对组蛋白修饰组合模式一些适用的研究方法做了概述和分析.     

组蛋白H2A与染色质的动态结合

在真核细胞中,核小体的核心结构组蛋白被DNA紧密缠绕,但是这种紧密的结合有时也可能变得松散,以利于其他蛋白与DNA的结合。将组蛋白H2A与绿色荧光蛋白的融合表达载体和核仁纤维蛋白(fibrillarin)与红色荧光蛋白的融合表达载体共转染COS7细胞,利用荧光漂白恢复(FRAP)技术研究了H2A在细胞核内的动态变化。结果显示,在少数间期细胞的核仁区有组蛋白聚集现象,且此区域内H2A的运动速度显著地高于非核仁区的H2A,推测该现象仅出现于细胞周期的某个时期。     

基于DNA局域结构和统计物理模型识别核小体定位

核小体是真核生物染色质的基本单位。核小体的精确定位影响了基因组序列对结合蛋白的可及性、转录、遗传复制和重组。了解核小体在基因组的准确位置对理解真核生物的生命活动过程有重要作用。本文基于核小体的序列和结构特征及统计物理理论，用统计物理模型预测了核小体的定位。利用统计物理和信息论原理计算了酿酒酵母(S.cerevisiae)、人类(H.sapiens)、秀丽隐杆线虫(C.elegans)和黑腹果蝇(D.melanogaster)数据集中序列片段的DNA局部结构的总能量，基于核小体序列与非核小体序列的总能量差异进行分类，通过10倍交叉验证进行了性能评估。结果显示该模型具有较好的识别效能。     

不同组蛋白修饰以及修饰与修饰酶之间的关系

核小体是染色质的基本结构单位,核小体组蛋白尾部可以发生甲基化、乙酰化等多种共价修饰.以含有组蛋白修饰酶的修饰数据库为基础,借助网络研究了一些修饰之间以及与修饰酶之间的关联关系,同时从相关修饰酶及其复合物的角度分析了这些关联.结果显示部分修饰之间或与相关修饰酶之间存在直接的关联关系.包含修饰酶的酶复合物可以通过自身的蛋白结构域与甲基化或者乙酰化修饰结合,进一步利用自身的修饰酶亚基催化其它组蛋白修饰,从而使得两种组蛋白修饰之间建立关联.     

高迁移率蛋白HmgB3和组蛋白Mlh1维持了四膜虫小核稳定性

高迁移率族蛋白(High Mobility Group protein,HMG)和组蛋白H1结合染色质DNA,在维持染色质的高级结构、基因组基因表达调控以及DNA修复等方面发挥重要作用。嗜热四膜虫细胞含有一个体细胞系的大核和一个生殖系的小核,小核特异定位的高迁移率蛋白HmgB3或组蛋白Mlh1的缺失并未引起生长期细胞的异常表型。本研究通过同源重组的方法构建了HMGB3和MLH1的双敲除细胞突变株ΔHMGB3ΔMLH1。突变细胞在营养生长期能够正常增殖,但对甲基磺酸甲酯较为敏感。缺对PCR检测发现突变株中小核染色体有缺失现象,并且不能完成有性生殖。有性生殖过程中,减数分裂后的小核异常降解。结果表明高迁移率蛋白HmgB3和小核组蛋白Mlh1共同维持了四膜虫小核的稳定性,并可能具有功能上的冗余性。     

HMGA2的结构、功能及调控机制

前言 核小体是染色质的基本单位, 由DNA和核心组蛋白八聚体 (H2A、H2B、H3和H4各两分子)组成,并由不同的蛋白质〔包括组蛋白H1和高迁移率组(HMG)蛋白〕组成高级结构.     

The structure of DNA in the nucleosome core

The 1.9-A-resolution crystal structure of the nucleosome core particle containing 147 DNA base pairs reveals the conformation of nucleosomal DNA with unprecedented accuracy. The DNA structure is remarkably different from that in oligonucleotides and non-histone protein-DNA complexes. The DNA base-pair-step geometry has, overall, twice the curvature necessary to accommodate the DNA superhelical path in the nucleosome. DNA segments bent into the minor groove are either kinked or alternately shifted. The unusual DNA conformational parameters induced by the binding of histone protein have implications for sequence-dependent protein recognition and nucleosome positioning and mobility. Comparison of the 147-base-pair structure with two 146-base-pair structures reveals alterations in DNA twist that are evidently common in bulk chromatin, and which are of probable importance for chromatin fibre formation and chromatin remodelling.     

Nucleosome positioning can affect the function of a cis-acting DNA element in vivo

Positioning of nucleosomes has been proposed as one mechanism whereby the activity of DNA is regulated: cis-acting elements located in linker DNA might be more accessible for interaction with trans-acting protein factors than they would be if they were directly associated with histones in nucleosome core particles. The eleven base pairs constituting the autonomously replicating sequence (ARS) of the high-copy-number TRP1ARS1 plasmid of Saccharomyces cerevisiae are located in a linker region near the edge of a positioned nucleosome and form an origin of replication. Could nucleosome positioning render the ARS accessible for interaction with the proteins necessary for its function? I have tested this hypothesis by making deletions and an insertion to move the ARS into the nucleosome DNA and then examining the effects on ARS function. There is a marked decrease in copy number when the ARS is moved into the central DNA region of the nucleosome core particle, a region known to differ in structure and stability from the peripheral segments of nucleosome DNA.     

人类染色体隔离子区域核小体占据情况的统计分析

计算了隔离子区的G和C占总碱基数的比例,统计分析了隔离子起始位点与终止位点上下游1000碱基对范围内核小体的平均占据,结果表明了隔离子区序列G和c占总碱基数的比例高。隔离子区域核小体的平均占据比两翼的核小体平均占据高,得出了以下结论：序列中G和C占总碱基数比例高的DNA序列易发生弯曲和组蛋白八聚体形成致密的核小体,而隔离子区核小体占据率高有利于序列中两个转录功能域的隔离。