基因组变成“压缩包”

上海钰博

2015/11/11 11:52

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DNA反应了动态信息、平衡储存的有效机制及一种访问需求，将大约1.8米长的DNA包装入细胞核中看似是一件得不偿失的事情。另一方面，又是如何进行再拆分来获取所需的DNA片段和基因呢？这就需要明确的组织化。近日，一项刊登在国际杂志Molecular Cell上的研究论文中，来自英国医学理事研究会(MRC)临床科学中心(MRC Clinical Sciences Centre)等处的科学家针对基因组包装及再拆分进行了详细的解析。

简单来讲，DNA聚集包装可以形成染色质，而染色质是一种DNA和组蛋白的混合体，其可以被适当修饰，而组蛋白则需要不断地替代来维持染色质争产的功能以便可以从事正常的细胞活动。

为了理解组蛋白替代的重要性，文章中研究者利用发育中的小鼠卵母细胞进行研究，发育中的卵母细胞需要一种机械性的系统来揭示DNA如何缺失复制过程的情况下被包装进入细胞，单独的卵细胞并不会分裂，然而其基因组却会随着卵细胞的发育而具有高度的活性，卵细胞在成熟准备受精之前通常会参与基因的开启和关闭以及DNA的修饰工作。

文章中，研究者剔除了一种组蛋白伴侣蛋白，伴侣蛋白是一类主要负责替代染色质结构中组蛋白的特殊蛋白质，同时研究者还分析了卵细胞发育的效应，DNA的完整性以及DNA甲基化的积累。Gavin Kelsey教授说道，缺失Hira组蛋白伴侣蛋白的卵母细胞往往会表现出发育缺失的现象，这就会导致细胞死亡；一旦整个系统被破坏，卵细胞就会积累大量的DNA损伤以及染色质改变，这就会引发基因不能够被有效地沉默或激活。

研究者同时还阐明了卵母细胞中不同的表观遗传系统之间的精细关联，研究者在文章中强调了组蛋白更新对于维持基因组精确度的重要性，当然这对于理解机体保护基因组功能完整性也非常重要。对卵母细胞发育过程的研究或为理解基因组的动态变化及DNA的复制提供了线索，也为阐明维持染色质动态对于配偶子完整性的重要作用