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      染色體結(jié)構的3-D組織影響植物基因表達
      
			
      
				2019-01-07 09:26:14
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      基因所在的染色體的三維排列可以深刻地影響基因活性。這些結(jié)構效應仍然知之甚少，但KAUST的植物科學助理教授Moussa Benhamed及其同事在探索植物細胞中染色體的組織方面取得了重要進展。給定基因組內(nèi)數(shù)十億個DNA堿基通常以纏繞在組蛋白周圍的壓實形式維持，形成稱為染色質(zhì)的材料。染色質(zhì)不僅包裝染色體DNA，而且它也是一個高度動態(tài)的系統(tǒng)，通常重組作為控制基因活動的手段。“許多研究表明，染色質(zhì)分層組織的變化與對生物過程重要的特定基因表達模式之間存在相關性，例如對環(huán)境因素，細胞特性和發(fā)育的反應，”Benhamed說。
      

      染色體結(jié)構的3-D組織影響植物基因表達
      

      顯微鏡研究幾十年前證明了植物染色質(zhì)的動態(tài)性質(zhì)，但最近才出現(xiàn)了能夠詳細繪制這些重排的工具。例如，一系列染色體構象捕獲技術(也稱為3C)使用化學試劑將相鄰的染色質(zhì)片段彼此物理地連接起來。然后可以純化和分析這些染色質(zhì)串以鑒定位于單個染色體的不同區(qū)域或甚至完全不同的染色體上的DNA序列之間的可能相互作用。
      

      這種類型的分析可以提供對染色質(zhì)重排的見解，使基因與控制其活性的遠程調(diào)控序列接觸或?qū)⒕€性基因組織成環(huán)狀結(jié)構，從而促進多輪表達的快速啟動。
      

      目前的數(shù)據(jù)已經(jīng)表明，植物基因組缺乏某些組織元素，這些元素幾乎是每個動物基因組的一致特征，但Benhamed警告不要過度解釋這一發(fā)現(xiàn)。“現(xiàn)在談論來自不同門的細胞之間的完全差異還為時尚早，”他說。
      

      在他看來，該領域最令人興奮的工作將來自3C或類似技術的數(shù)據(jù)與監(jiān)測其他基因調(diào)控過程的方法相結(jié)合，甚至檢查染色體組織的變化如何與基因組序列的變化相關聯(lián)。“一些研究已經(jīng)描述了某些突變對基因組拓撲結(jié)構的影響以及它們?nèi)绾闻c疾病相關 - 在人類或某些其他表型的情況下，”Benhamed說。
      

      在未來，Benhamed指出他希望看到該領域超越標準模式生物，以便研究人員開始了解基因組織如何隨著時間的推移通過進化形成。“對我們來說，這是最重要的問題之一，”他說。
      
			

			
        
      
			
      
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