果蠅細胞中發(fā)現(xiàn)五種主要染色質(zhì)類型

　　轉(zhuǎn)錄活性常染色質(zhì)與受阻遏異染色質(zhì)的染色質(zhì)傳統(tǒng)分類曾是一個有用的模型，但它應(yīng)該進行升級，以適應(yīng)人們?nèi)找嬖黾拥挠嘘P(guān)染色質(zhì)功能域的知識。一項在果蠅中對與蛋白質(zhì)有關(guān)的53種染色質(zhì)進行的大規(guī)模綜合性全基因組分析表明，染色質(zhì)有五種主要類型；這些可以構(gòu)成描述表觀基因組的新框架。

　　阿姆斯特丹市荷蘭癌癥研究所的Guillaume J. Filion和同事從染色質(zhì)蛋白質(zhì)組中選擇了一組寬泛的蛋白質(zhì)，并利用DamID方法在一個胚胎果蠅細胞株中繪制了它們的基因組位置。在這項技術(shù)中，每種感興趣的蛋白質(zhì)都被混合了DNA腺嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶Dam，它利用一個甲基腺嘌呤足跡標記了蛋白質(zhì)—DNA的相互作用位點。研究人員隨后利用一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的計算分類策略在整個基因組中鑒別出了周期性的、完全不同的蛋白質(zhì)組合?；蚪M區(qū)域——長度從1kb變化到100多kb——通過它們的蛋白質(zhì)信號而分成了5個清晰的類別，并且研究人員給每一個類別賦予了一個有顏色的名字。

　　綠色類和藍色類染色質(zhì)與兩種之前定義的受阻遏異染色質(zhì)類型相一致：“典型的”異染色質(zhì)包括異染色質(zhì)蛋白質(zhì)1HP1、綠染色質(zhì)和多梳組PcG關(guān)聯(lián)染色質(zhì)藍色染色質(zhì)。利用染色質(zhì)免疫沉淀反應(yīng)，F(xiàn)ilion等人還發(fā)現(xiàn)組蛋白在綠色和藍色區(qū)域改變了，這與這些異染色質(zhì)亞型之前的認知相匹配。

　　引人注目的是，研究人員發(fā)現(xiàn)受阻遏異染色質(zhì)的最豐富的形式——覆蓋了48%的基因組并且能夠形成大的區(qū)域>100 kb——是一種新類型被命名為黑色。盡管黑色染色質(zhì)域相對基因貧乏——它們包含了大于4000個基因，F(xiàn)ilion等人發(fā)現(xiàn)這些基因沒有或只有非常有限的轉(zhuǎn)錄活性。插入黑色區(qū)域的報道轉(zhuǎn)基因通常都是受阻遏的，這意味著黑色染色質(zhì)的活性抑制了轉(zhuǎn)錄。在胚胎細胞的沉默黑色區(qū)域中的基因在一些其他的組織中也有表達，因此研究人員推測這種形式的染色質(zhì)或許與發(fā)育調(diào)控有關(guān)，至少是部分相關(guān)。

　　DamID數(shù)據(jù)的分類同時表明，常染色質(zhì)包含有兩個截然不同的類型。黃色和紅色染色質(zhì)都含有蛋白質(zhì)和組蛋白改變——這是轉(zhuǎn)錄活性區(qū)域的特點——并產(chǎn)生大量的mRNA，但是紅色染色質(zhì)攜帶了幾種對于這種染色質(zhì)而言是獨一無二的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)，包括核小體改造Brahma。同樣，盡管是類似水平的轉(zhuǎn)錄，組蛋白H3在賴氨酸36上的三甲基化——這之前被描述為轉(zhuǎn)錄延伸的一種普遍的標記——被高度富集于黃色區(qū)域中的基因，但在紅色染色質(zhì)中卻沒有。有趣的是，活性染色質(zhì)的這兩種形式可能反映了不同基因類型的完全不同的調(diào)控機制：黃色染色質(zhì)中的基因具有占優(yōu)的廣泛表達，并具有基本的細胞功能，然而紅色染色質(zhì)區(qū)域中的基因則更加特殊。研究人員在最近出版的《細胞》雜志上報告了這一研究成果。

　　研究人員指出，與染色質(zhì)有關(guān)的蛋白質(zhì)被廣泛保存于物種中，因此很可能這種分類將廣泛適用。新區(qū)域類型的更多研究將為染色質(zhì)如何幫助控制基因表達提供一個更微妙的觀點。

來源：藥品資訊網(wǎng)信息中心

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