染色質運動的新動態(tài)視圖

在細胞中，蛋白質將長線DNA緊密地包裹在稱為染色質的珍珠項鏈狀復合物中。EPFL的科學家首次展示染色質如何發(fā)生變化，回答有關其結構如何幫助調節(jié)基因表達的長期問題。該研究發(fā)表在Nature Communications上。

細胞內DNA的總長度在2-3米之間。為了適應細胞內部，DNA被包裹在小蛋白質紡錘體周圍，形成稱為核小體的分子串。然后核小體卷起形成交織的纖維。這種復合物被稱為染色質，它在細胞核內組織和壓縮DNA，但它也使細胞機器難以接近DNA。

到目前為止染色質的結構研究只給我們一個靜態(tài)視圖，看看DNA在細胞中是如何組織的。但基因表達機制怎樣才能獲得埋藏在染色質中的DNA?回答這個問題需要更加動態(tài)地了解遺傳物質。

EPFL的Beat Fierz實驗室與杜塞爾多夫大學的Claus Seidel小組合作，現(xiàn)在能夠觀察實際的染色質運動，使用蛋白質和DNA化學的獨特組合，以及兩個互補的單分子熒光光譜方法。這項工作首次揭示了染色質的內部結構和運動，從而解決了染色質研究中尚未解決的問題。

研究人員發(fā)現(xiàn)，染色質纖維內的核小體形成短堆，很快就會崩潰，并在幾毫秒內重新形成。這些短核小體包含有四個核小體和約800個堿基對的DNA，因此形成染色質組織的基本單元。負責基因沉默的蛋白質(異染色質蛋白1α)可以鎖定核小體相互作用并更加緊密染色質，從而阻止基因表達機制進入DNA。

總之，在染色質纖維內發(fā)現(xiàn)這種快速動態(tài)模式提供了新的見解，即過程如何獲得DNA(或被阻止這樣做)，例如轉錄因子，或轉錄，復制或DNA修復的機制。

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