染色質(zhì)重組.ppt

染色質(zhì)重組 染色質(zhì)重組 染色質(zhì)重塑 chromatinremodeling 是一個(gè)重要的表觀遺傳學(xué)機(jī)制 染色質(zhì)重塑是由染色質(zhì)重塑復(fù)合物介導(dǎo)的一系列以染色質(zhì)上核小體變化為基本特征的生物學(xué)過(guò)程 組蛋白尾巴的化學(xué)修飾 乙?；?甲基化及磷酸化等 可以改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu) 從而影響鄰近基因的活性 基因表達(dá) 1 病毒 時(shí)間依賴性調(diào)節(jié)和利用宿主細(xì)胞的機(jī)制 2 細(xì)菌 組成性表達(dá) 負(fù)反饋調(diào)控 3 真核生物 以核小體為基本單位的染色質(zhì) 以激活和沉默為基本方式調(diào)控基因的表達(dá) 4 染色質(zhì)重塑 基因表達(dá)的復(fù)制和重組等過(guò)程中 染色質(zhì)的包裝狀態(tài) 核小體中的組蛋白以及對(duì)應(yīng)的DNA分子會(huì)發(fā)生改變的分子機(jī)理 染色質(zhì) 陰陽(yáng)理論 異染色質(zhì)與常染色質(zhì) 異染色質(zhì)在果蠅和人中的散布 K9ofH3 H3K9me 表達(dá)沉默的染色體上的同源異型基因 常染色質(zhì)vs異染色質(zhì) 常染色質(zhì)vs異染色質(zhì) 常染色質(zhì)vs異染色質(zhì) 同源異型基因的調(diào)控 內(nèi)容綱要 一 核小體的定位二 染色質(zhì)重塑的假設(shè)步驟三 染色質(zhì)重塑復(fù)合物的種類與功能四 染色質(zhì)重塑的幾種模式五 細(xì)胞周期中的染色質(zhì)重塑 一 核小體的定位 1 由核心組蛋白和146bp的核心DNA組成 2 由8 114bp的連接DNA以及H1組成連接結(jié)構(gòu) 3 核小體的定位影響染色質(zhì)的功能 核小體的分布 A 有絲分裂間期的染色體纖維 30nmB DNA鏈拉伸后核小體的分布 核小體 1 鏈上的珠子 連接DNA 200bp2 核心組蛋白 3 通過(guò)核酶切割DNA 直徑11nm的核小體 核小體 2 1 核心組蛋白 8個(gè)組蛋白的復(fù)合物 2 146bp的核心DNA 3 平均纏繞1 65圈 核心組蛋白 A 核心組蛋白 H2A H2B H3 H4B 組蛋白的結(jié)構(gòu) C 組蛋白二聚體的結(jié)構(gòu) 核心組蛋白 2 二聚體 H3 H4 H2A H2B 核心組蛋白 3 四聚體vs 八聚體 核小體 DNA序列纏繞在核心組蛋白的八聚體上 核小體 核小體呈致密或疏松狀態(tài) 形成30nm的染色體纖維 組蛋白H1 確定核小體的邊界 核小體分布的無(wú)規(guī)則性 1 8 114bp的連接序列 2 序列特異性的DNA結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合裸露的DNA序列 Naked nucleosomalDNA DNA組裝到核小體上能夠抑制識(shí)別特異性序列的轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合DNaseI切割 平均間隔 10bp Transcriptionfactorfootprint DNaseI DNaseI與DNA雙螺旋的小溝結(jié)合 并切斷磷脂鍵 固定于平整表面的DNA 10 5bp 圈核小體上的DNA 10bp 圈 DNaseFootprinting 1 當(dāng)有轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合之后 可觀察到不能被切割的部分2 核小體 影響轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合 ATP依賴的染色質(zhì)重構(gòu)機(jī)制 二 染色質(zhì)重塑的假設(shè) 1 兩類酶調(diào)控染色質(zhì)重塑的過(guò)程 組蛋白修飾因子 histonemodifiers 以及ATP依賴的染色質(zhì)重塑因子 chromatinremodelers 2 組蛋白修飾因子并不改變核小體的位置 而是在DNA上作標(biāo)記 以招募其他的活性成分 組蛋白密碼 3 染色質(zhì)重塑因子 水解ATP釋放能量 從而改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)4 染色質(zhì)重塑因子復(fù)合物 染色質(zhì)修飾與重塑 共價(jià)修飾型與ATP依賴型 重塑因子調(diào)節(jié)基因表達(dá)機(jī)制的假設(shè)有兩種 機(jī)制1 一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子獨(dú)立地與核小體DNA結(jié)合 DNA可以是核小體或核小體之間的 然后 這個(gè)轉(zhuǎn)錄因子再結(jié)合一個(gè)重塑因子 導(dǎo)致附近核小體結(jié)構(gòu)發(fā)生穩(wěn)定性的變化 又導(dǎo)致其他轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合 這是一個(gè)串聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程 重建 機(jī)制2 由重塑因子首先獨(dú)立地與核小體結(jié)合 不改變其結(jié)構(gòu) 但使其松動(dòng)并發(fā)生滑動(dòng) 這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合 從而使新形成的無(wú)核小體的區(qū)域穩(wěn)定 滑動(dòng) 染色質(zhì)重塑因子與核小體的相互作用 染色質(zhì)重塑因子 核小體 活性染色質(zhì)的產(chǎn)生 其他模型 交配型轉(zhuǎn)換 蔗糖不發(fā)酵復(fù)合物 染色質(zhì)重塑 異染色質(zhì)形成 轉(zhuǎn)錄 PolII HMT 甲基化酶 甲基化酶 HDAC HDAC HDAC HDAC HM HMT HMT 疏松開(kāi)放 致密封閉 MBD methyl Cbindingprotein 甲基C結(jié)合蛋白 HDAC