染色质重塑
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染色质重塑是指在基因表达的过程中,染色质的包装状态、核小体中的组蛋白以及对应的脱氧核糖核酸分子发生变化的一种分子机制。

简介

染色质重塑发生在DNA复制、转录、修复、重组等多个层次上。在这个过程中,染色质重塑会导致核小体的位置和结构发生变化,从而引起染色质的变化。染色质重塑可以通过ATP依赖的染色质重塑因子来实现,这些因子可以重新定位核小体,改变核小体的结构,并对组蛋白进行共价修饰。染色质重塑包括多种变化,通常指的是染色质特定区域对核酶稳定性的影响。在体内,染色质结构重塑主要发生在基因启动子中,转录因子TF和染色质重塑因子会与启动子上的特定位点结合,从而导致核小体位置的改变或者核小体三维结构的改变,这些变化都会影响染色质对核酶的敏感性。

过程

染色质重塑过程中,重塑因子配位化合物发挥着关键作用。这些复合物都具有ATP酶活性。最早在酵母和果蝇体内发现的两种复合物分别是SWI/SNF复合物和ISW I复合物家族。其中,SWI/SNF复合物中的组分BRG1、hBRM和ISW I相关复合物中的组分Hsnf2L、Hsnf2h都具有ATP酶活性。人类的SWI/SNF复合物是一个多分子聚合物,包含了BRG1、hBMR和肿瘤抑制蛋白Hsnf5;VI21,主要负责激活基因转录,也与免疫球蛋白和TCR基因重组有关。ISW I复合物家族则包括RSF、HuCHRAC、CAF1三个复合物。RSF是一个异二聚体,含有Hsnf-h,主要参与转录起始;HuCHRAC含有Hsnf2h和染色质组装因子Hacf1,与异染色质的复制状态维持有关;CAF1参与染色质组装,改变染色质的状态,使其与脱氧核糖核酸功能相关。实验表明,BRG1、Hbrm、Hsnf-h、Mi都显示出ATP酶的活性。此外,体外实验表明,SWI/SNF配位化合物和ISW I相关复合物的作用机制存在显著差异。ISW I相关复合物仅能识别核小体,而SWI/SNF复合物既能识别核小体也能识别裸露的DNA,亲和力较高,能够通过与DNA相互作用移动核小体,形成更容易受到影响的DNA区域。而且,SWI/SNF的作用不受组蛋白N端或C端修饰的影响。

意义

染色质重组过程中,核小体滑动被认为是一种重要的机制,它可以不改变核小体的结构,但改变了核小体与脱氧核糖核酸的结合位置。实验已经证明,这种滑动可能会受到核小体上游的“十字形”结构的阻碍。然而,“滑动”机制并不能解释所有的实验现象。因此,有人提出,在重组过程中可能存在其他的机制,比如核小体可能与DNA分离,随后经过重排和结构变化后再与DNA重新组装,形成新的结构形式。这一过程是可逆的,并且受到其他因素的调节,一些因素甚至可以决定反应的方向。

参考资料 >

染色质重塑.百度文库.2024-10-24

[名词解释] 染色质重塑.百度教育.2024-10-24

染色质重塑.百度文库.2024-10-24

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