染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄

1、,第三節(jié) 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因活化,主講人：黃曼麗 組員：吳麗、鄭苑瓊、李文銳、李婷婷、方曉麗、高寧英、馬潔娜、華玲燕、李威、吳翠玉、莊偉志、周駿騰,染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因活化,活性染色質(zhì)及其主要特征 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄,一,二,真核生物內(nèi)DNA是裸露的嗎？,染色質(zhì),核酸,蛋白質(zhì),少量RNA,DNA,組蛋白,非組蛋白,核小體,阻斷了轉(zhuǎn)錄的進(jìn)行,一、活性染色質(zhì)及其主要特征,活性染色質(zhì)(active chromatin)與 非活性染色質(zhì)(inactive chromatin) 活性染色質(zhì)的主要特征,（一）,（二）,活性染色質(zhì)：具有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì) 非活性染色質(zhì)：沒有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì) 活性染色質(zhì)的核小體發(fā)生

2、構(gòu)象改變，具 有疏松的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而便于轉(zhuǎn)錄調(diào) 控因子與順式調(diào)控元件結(jié)合和RNA 聚合 酶在轉(zhuǎn)錄模板上滑動。,（一）活性染色質(zhì)(active chromatin)與 非活性染色質(zhì)(inactive chromatin),.活性染色質(zhì)具有DNase I超敏感位點(diǎn)（DNase I hypersensitive site，DHS）： 活性染色質(zhì)對DNase具有優(yōu)先敏感性。 超敏感位點(diǎn)是一段長100200bp的DNA序列特異暴露的染色質(zhì)區(qū)域。 大部分位于5-端啟動子區(qū)?？赡苁菫镽NA聚合酶、轉(zhuǎn)錄因子或其他蛋白調(diào)控因子提供結(jié)合位點(diǎn)。,（二）活性染色質(zhì)的主要特征,. 活性染色質(zhì)在生化上具有特殊性 活性染

3、色質(zhì)很少有組蛋白H1與其結(jié)合； 活性染色質(zhì)的組蛋白乙酰化程度高； 活性染色質(zhì)的核小體組蛋白H2B很少被磷酸化 活性染色質(zhì)中核小體組蛋白H2A在許多物種很少有變異形式； 組蛋白H3的變種H3.3只在活躍轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)中出現(xiàn) HMG14和HMG17只存在于活性染色質(zhì)中。,（二）活性染色質(zhì)的主要特征, .活性染色質(zhì)在組蛋白修飾上的特異性 甲基化、乙酰化（標(biāo)志）、磷酸化,（二）活性染色質(zhì)的主要特征,Questions:,如何形成活性染色質(zhì)中的超敏感結(jié)構(gòu)？ 如何隔離活性區(qū)域與非活性區(qū)域？ RNA聚合酶如何通過與組蛋白結(jié)合的DNA模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄？,二、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因激活,（一）,（二）,（三）,疏松染色質(zhì)結(jié)

4、構(gòu)的形成,染色質(zhì)的區(qū)間性,染色質(zhì)模板的轉(zhuǎn)錄,. DNA局部結(jié)構(gòu)的改變與核小體相位的影響 當(dāng)調(diào)控蛋白與染色質(zhì)DNA的特定位點(diǎn)結(jié)合時， 染色質(zhì)易被引發(fā)二級結(jié)構(gòu)的改變；進(jìn)而引起其它的一些結(jié)合位點(diǎn)與調(diào)控蛋白的結(jié)合。 核小體變構(gòu)因子可通過改變核小體的相位協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄,疏松染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,（一）,核小體易位使得轉(zhuǎn)錄因子能與DNA結(jié)合：,有些細(xì)胞具有某些“工具”（如人類細(xì)胞的SWI/SNF復(fù)合物）能撬開被核小體阻斷的DNA區(qū)域，從而允許轉(zhuǎn)錄因子與DNA接觸。,. 組蛋白的修飾：影響轉(zhuǎn)錄活性 決定了染色質(zhì)處于活性或非活性狀態(tài)。 直接影響：改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)（如：磷酸化） 間接影響：使核小體變構(gòu)（易位/解體等）

5、，使其他調(diào)控蛋白易于和染色質(zhì)相互接觸 例如：組蛋白的賴氨酸殘基的乙?；?. HMG結(jié)構(gòu)域蛋白 HMG結(jié)構(gòu)域可識別某些異型的DNA結(jié)構(gòu)，與DNA彎折和DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體高級結(jié)構(gòu)的形成有關(guān)。,（一）,疏松染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,（二）染色質(zhì)的區(qū)間性,基因座控制區(qū)（locus control region,LCR） 染色體DNA上一種順式作用元件，具有穩(wěn)定 染色質(zhì)疏松結(jié)構(gòu)的功能； 與多種反式因子的結(jié)合序列可保證DNA復(fù)制 時與啟動子結(jié)合的因子仍保持在原位。 隔離子（insulator） 概念：處于抑制狀態(tài)與活化狀態(tài)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域之間、能防止不同狀態(tài)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)特征向兩側(cè)擴(kuò)展的染色質(zhì) DNA序列。 作用：作為異染色質(zhì)定向形成的起始位點(diǎn)； 提供拓?fù)涓綦x區(qū)；涉及追蹤機(jī)制。,（三）染色質(zhì)模板的轉(zhuǎn)錄,基因轉(zhuǎn)錄的模板不是裸露的DNA，染色質(zhì) 是否呈疏松結(jié)構(gòu)，即是否處于活化狀態(tài)是決定轉(zhuǎn)錄功能的關(guān)鍵 轉(zhuǎn)錄的“核小體犁”（nucleosome plow）假說 RNA聚合酶被認(rèn)為是用“核小體犁”