染色質結構與基因轉錄

1、,第三節(jié) 染色質結構與基因活化,主講人：黃曼麗 組員：吳麗、鄭苑瓊、李文銳、李婷婷、方曉麗、高寧英、馬潔娜、華玲燕、李威、吳翠玉、莊偉志、周駿騰,染色質結構與基因活化,活性染色質及其主要特征 染色質結構與基因轉錄,一,二,真核生物內DNA是裸露的嗎？,染色質,核酸,蛋白質,少量RNA,DNA,組蛋白,非組蛋白,核小體,阻斷了轉錄的進行,一、活性染色質及其主要特征,活性染色質(active chromatin)與 非活性染色質(inactive chromatin) 活性染色質的主要特征,（一）,（二）,活性染色質：具有轉錄活性的染色質 非活性染色質：沒有轉錄活性的染色質 活性染色質的核小體發(fā)生

2、構象改變，具 有疏松的染色質結構，從而便于轉錄調 控因子與順式調控元件結合和RNA 聚合 酶在轉錄模板上滑動。,（一）活性染色質(active chromatin)與 非活性染色質(inactive chromatin),.活性染色質具有DNase I超敏感位點（DNase I hypersensitive site，DHS）： 活性染色質對DNase具有優(yōu)先敏感性。 超敏感位點是一段長100200bp的DNA序列特異暴露的染色質區(qū)域。 大部分位于5-端啟動子區(qū)?？赡苁菫镽NA聚合酶、轉錄因子或其他蛋白調控因子提供結合位點。,（二）活性染色質的主要特征,. 活性染色質在生化上具有特殊性 活性染

3、色質很少有組蛋白H1與其結合； 活性染色質的組蛋白乙?；潭雀?； 活性染色質的核小體組蛋白H2B很少被磷酸化 活性染色質中核小體組蛋白H2A在許多物種很少有變異形式； 組蛋白H3的變種H3.3只在活躍轉錄的染色質中出現 HMG14和HMG17只存在于活性染色質中。,（二）活性染色質的主要特征, .活性染色質在組蛋白修飾上的特異性 甲基化、乙?；酥荆?、磷酸化,（二）活性染色質的主要特征,Questions:,如何形成活性染色質中的超敏感結構？ 如何隔離活性區(qū)域與非活性區(qū)域？ RNA聚合酶如何通過與組蛋白結合的DNA模板進行轉錄？,二、染色質結構與基因激活,（一）,（二）,（三）,疏松染色質結

4、構的形成,染色質的區(qū)間性,染色質模板的轉錄,. DNA局部結構的改變與核小體相位的影響 當調控蛋白與染色質DNA的特定位點結合時， 染色質易被引發(fā)二級結構的改變；進而引起其它的一些結合位點與調控蛋白的結合。 核小體變構因子可通過改變核小體的相位協助基因轉錄,疏松染色質結構的形成,（一）,核小體易位使得轉錄因子能與DNA結合：,有些細胞具有某些“工具”（如人類細胞的SWI/SNF復合物）能撬開被核小體阻斷的DNA區(qū)域，從而允許轉錄因子與DNA接觸。,. 組蛋白的修飾：影響轉錄活性 決定了染色質處于活性或非活性狀態(tài)。 直接影響：改變染色質的結構（如：磷酸化） 間接影響：使核小體變構（易位/解體等）

5、，使其他調控蛋白易于和染色質相互接觸 例如：組蛋白的賴氨酸殘基的乙酰化 . HMG結構域蛋白 HMG結構域可識別某些異型的DNA結構，與DNA彎折和DNA-蛋白質復合體高級結構的形成有關。,（一）,疏松染色質結構的形成,（二）染色質的區(qū)間性,基因座控制區(qū)（locus control region,LCR） 染色體DNA上一種順式作用元件，具有穩(wěn)定 染色質疏松結構的功能； 與多種反式因子的結合序列可保證DNA復制 時與啟動子結合的因子仍保持在原位。 隔離子（insulator） 概念：處于抑制狀態(tài)與活化狀態(tài)的染色質結構域之間、能防止不同狀態(tài)的染色質結構特征向兩側擴展的染色質 DNA序列。 作用：作為異染色質定向形成的起始位點； 提供拓撲隔離區(qū)；涉及追蹤機制。,（三）染色質模板的轉錄,基因轉錄的模板不是裸露的DNA，染色質 是否呈疏松結構，即是否處于活化狀態(tài)是決定轉錄功能的關鍵 轉錄的“核小體犁”（nucleosome plow）假說 RNA聚合酶被認為是用“核小體犁”