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      Slo-mo解開(kāi)核小體DNA探針蛋白的作用
      
			
      
				2019-01-07 09:55:28
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      核小體是緊密堆積的DNA和蛋白質(zhì)串，當(dāng)它們作為染色質(zhì)連接在一起時(shí)，形成人類(lèi)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的46條染色體中的每一條。核小體中DNA的組織不僅對(duì)DNA包裝很重要; 它也構(gòu)成了基因表達(dá)調(diào)控的基礎(chǔ)。通過(guò)控制DNA的獲取，核小體有助于促進(jìn)各種基因活動(dòng)，從RNA轉(zhuǎn)錄到DNA復(fù)制和修復(fù)。由應(yīng)用和工程物理學(xué)教授Lois Pollack領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組使用X射線和熒光方法的組合來(lái)研究核小體的形狀和組成如何在不穩(wěn)定后發(fā)生變化。
      

      Slo-mo解開(kāi)核小體DNA探針蛋白的作用
      

      合作者中有華盛頓州立大學(xué)分子生物科學(xué)學(xué)院的Lisa Gloss。Gloss'小組使用Förster共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)測(cè)量進(jìn)行NCP分析。核小體核心顆粒(NCP)由包裹在八個(gè)組蛋白核心周?chē)腄NA組成。通過(guò)揭開(kāi)組蛋白核心來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)DNA的接近，并且了解這種重塑是如何發(fā)生的，可以為許多疾病(包括癌癥)提供治療策略。
      

      在體內(nèi)，DNA結(jié)構(gòu)的解開(kāi)是由蛋白質(zhì)引發(fā)的，但Pollack和她的團(tuán)隊(duì)使用鹽溶液。該小組在2014年發(fā)表的早期工作開(kāi)發(fā)了一種新方法，表明高濃度鹽溶液可以使核小體內(nèi)的DNA解開(kāi)。這一次，為了減緩展開(kāi)過(guò)程，該小組使用的鹽溶液濃度減少了約三分之一。“我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用較低的鹽濃度，我們能夠減慢拆卸過(guò)程并獲得DNA解包方式的新見(jiàn)解，”Tokuda說(shuō)。
      

      使用FRET，小角度X射線散射和其他方法，該小組能夠清楚地了解組蛋白核心展開(kāi)過(guò)程中的DNA活性。發(fā)現(xiàn)在展開(kāi)過(guò)程中產(chǎn)生了不同的DNA形狀，最顯著的是“淚珠”形狀似乎促進(jìn)蛋白質(zhì)活性。當(dāng)DNA展開(kāi)成淚滴狀時(shí)，組蛋白核心從八個(gè)蛋白質(zhì)分子變?yōu)榱鶄€(gè)。“就好像這種形狀的DNA是蛋白質(zhì)的信號(hào)：'嘿，現(xiàn)在是時(shí)候了。你想改變它嗎?繼續(xù)吧，'”波拉克說(shuō)。這一發(fā)現(xiàn)表明，分子轉(zhuǎn)變是由這種特定類(lèi)型的展開(kāi)引導(dǎo)的。這是在轉(zhuǎn)錄，復(fù)制和修復(fù)過(guò)程中更好地理解DNA訪問(wèn)的一個(gè)步驟。“除了包裝之外，這些結(jié)構(gòu)如此重要的原因在于它還使細(xì)胞有機(jī)會(huì)控制哪些基因開(kāi)啟和關(guān)閉，”Tokuda說(shuō)。
      

      Tokuda補(bǔ)充說(shuō)，染色質(zhì)重塑的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)也涉及許多人類(lèi)疾病，從神經(jīng)發(fā)育和退行性疾病到免疫缺陷綜合癥和癌癥。“我們希望通過(guò)開(kāi)發(fā)這些工具來(lái)研究重塑蛋白的基本機(jī)制，”他說(shuō)，“我們可能能夠提供有助于為這些疾病開(kāi)發(fā)新治療策略的見(jiàn)解。”
      
			

			
        
      
			
      
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