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染色质运动的新动态视图

2019-05-05 10:34:58 • 来源：

在细胞中，蛋白质将长线DNA紧密地包裹在称为染色质的珍珠项链状复合物中。EPFL的科学家首次展示染色质如何发生变化，回答有关其结构如何帮助调节基因表达的长期问题。该研究发表在Nature Communications上。

细胞内DNA的总长度在2-3米之间。为了适应细胞内部，DNA被包裹在小蛋白质纺锤体周围，形成称为核小体的分子串。然后核小体卷起形成交织的纤维。这种复合物被称为染色质，它在细胞核内组织和压缩DNA，但它也使细胞机器难以接近DNA。

到目前为止染色质的结构研究只给我们一个静态视图，看看DNA在细胞中是如何组织的。但基因表达机制怎样才能获得埋藏在染色质中的DNA?回答这个问题需要更加动态地了解遗传物质。

EPFL的Beat Fierz实验室与杜塞尔多夫大学的Claus Seidel小组合作，现在能够观察实际的染色质运动，使用蛋白质和DNA化学的独特组合，以及两个互补的单分子荧光光谱方法。这项工作首次揭示了染色质的内部结构和运动，从而解决了染色质研究中尚未解决的问题。

研究人员发现，染色质纤维内的核小体形成短堆，很快就会崩溃，并在几毫秒内重新形成。这些短核小体包含有四个核小体和约800个碱基对的DNA，因此形成染色质组织的基本单元。负责基因沉默的蛋白质(异染色质蛋白1α)可以锁定核小体相互作用并更加紧密染色质，从而阻止基因表达机制进入DNA。

总之，在染色质纤维内发现这种快速动态模式提供了新的见解，即过程如何获得DNA(或被阻止这样做)，例如转录因子，或转录，复制或DNA修复的机制。

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