《细胞》:不可不读的转录与表观遗传综述

2022-08-30 02:00:02 上海欧易生物医学科技有限公司


相同的基因,不同的表型,从双胞胎到克隆酵母菌群,再到多细胞生物中所有细胞,每个细胞中如何,以及何时不同的基因进行表达是生物多样性的基础。Cell杂志特收集了七篇关于基因表达调控和表观遗传研究方面的综述,描述了包括启动子如何结合到细胞核组织中,转录后修饰等在内的分子机制。

Three-DimensionalFolding and Functional Organization Principles of the Drosophila Genome

准确的说,这篇文章应该是一个研究综述,但是文章提出了一个高分辨率果蝇核染色质图谱,为今后的基因组结构功能方面的研究奠定了基础,因此也放在了这个集合中。

CTCF: Master Weaverof the Genome

多功能转录因子CTCF,也就是CCCTC结合因子(CCCTCbinding factor,CTCF)在染色质DNA上的结合与DNA甲基化扮演了重要角色,这是一种广泛存在于真核生物中的多功能转录因子,为进化上高度保守的多锌指、DNA结合核蛋白。CTCF通过其锌指结构的不同组合,可以选择性识别多种DNA序列,并形成不同的CTCF-DNA复合体,发挥对多个基因的表达调控作用。

这一因子具有启动子抑制和激活、基因沉默、增强子阻断、基因印迹调控、X染色体失活等多种生物学功能。CTCF通过靶基因来调控细胞的生理活动,在细胞生长、增殖、分化、凋亡、遗传、表观遗传以及肿瘤发生、发展等过程中起着重要的调节作用。

Nature, Nurture, orChance: Stochastic Gene Expression and Its Consequences

一个单一的基因型产生的单一的表现型,在随着环境变化产生形态上的多种细微调整,或者一个单一的基因型可以产生多个表现型,并在相应的不同环境中表现出其中某种表现型。

现在人们大都重视研究后天经过外界环境条件反复刺激生成的行为,认为人类绝大多数的行为都是如此的,并且也是人类区别于动物本能的主要标志之一,是人类文化多样性的根源,反对将一切行为都归之于本能解释的研究进路,产生了广受关注的本性与教养之争。

PCNA, the Maestro ofthe Replication Fork

增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA),又称周期素(cyclin),是真核细胞DNA合成所需的一种36kD核蛋白,是DNA聚合酶δ的辅助蛋白,与细胞增殖和DNA合成有关。

ChromatinModifications and Their Function

组蛋白修饰是表观遗传学领域的重要方面。已知人类的四种核心组蛋白的末端可发生上百种不同的化学修饰,包括甲基化、乙酰化、磷酸化等。这些组蛋白修饰可影响基因的转录、翻译等过程。但重要的组蛋白修饰大多位于组蛋白H3的末端。

The Role of Chromatinduring Transcription

这一篇与上一篇属于同一序列文章,分别描述了在转录过程中染色质的变化过程。

Switching andSignaling at the Telomere

当人类生长发育到成熟期以后,随着年龄的增长,机体在形态结构和生理功能方面必然要出现一系列退行性变化,这就是通常所说的“衰老”。在这个过程中染色体端粒扮演了重要角色,染色体DNA 每复制一次,端粒就缩短一截。

而端粒酶具有对端粒的延伸作用,在没有端粒酶的细胞中,端粒会逐渐缩短直至损害基因;有端粒酶存在的细胞,则该酶会不断补充新的端粒,使之处于一种不断伸缩的动态平衡中。正是端粒酶的存在维持了大多数组织的端粒长度,从而抵消了因细胞分裂而导致的端粒DNA 的消耗。

文章转载自生物通


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