染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄[竹菊書苑]

1、主講人：黃曼麗主講人：黃曼麗組員：吳麗、鄭苑瓊、李組員：吳麗、鄭苑瓊、李文銳、李婷婷、方曉麗、文銳、李婷婷、方曉麗、高寧英、馬潔娜、華玲燕、高寧英、馬潔娜、華玲燕、李威、吳翠玉、莊偉志、李威、吳翠玉、莊偉志、周駿騰周駿騰1向上教學(xué)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因活化染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因活化活性染色質(zhì)及其主要特征活性染色質(zhì)及其主要特征 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因轉(zhuǎn)錄 一一二二2向上教學(xué)染色質(zhì)染色質(zhì)核酸核酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)少量少量RNADNA組蛋白組蛋白非組蛋白非組蛋白核小體核小體阻斷了轉(zhuǎn)錄阻斷了轉(zhuǎn)錄的進行的進行3向上教學(xué)一、活性染色質(zhì)及其主要特征一、活性染色質(zhì)及其主要特征活性染色質(zhì)活性染色質(zhì)(active c

2、hromatin)與與非活性染色質(zhì)非活性染色質(zhì)(inactive chromatin) 活性染色質(zhì)的主要特征活性染色質(zhì)的主要特征（一）（一）（二）（二）4向上教學(xué) 活性染色質(zhì)：具有轉(zhuǎn)錄活性轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì) 非活性染色質(zhì)：沒有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì) 活性染色質(zhì)的核小體發(fā)生構(gòu)象改變，具 有疏松疏松的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而便于便于轉(zhuǎn)錄調(diào) 控因子與順式調(diào)控元件結(jié)合和RNA 聚合 酶在轉(zhuǎn)錄模板上滑動滑動。 （一）活性染色質(zhì)（一）活性染色質(zhì)(active chromatin)與與 非活性染色質(zhì)非活性染色質(zhì)(inactive chromatin) 5向上教學(xué).活性染色質(zhì)具有活性染色質(zhì)具有DNase I超敏感位點超敏感位

3、點（DNase I hypersensitive site，DHS）：）：活性染色質(zhì)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(zhì)區(qū)域。大部分位于5-端啟動子區(qū)端啟動子區(qū)。可能是為RNA聚合酶、轉(zhuǎn)錄因子或其他蛋白調(diào)控因子提供結(jié)合位點提供結(jié)合位點。（二）活性染色質(zhì)的主要特征（二）活性染色質(zhì)的主要特征6向上教學(xué) . 活性染色質(zhì)在生化上具有活性染色質(zhì)在生化上具有特殊性特殊性活性染色質(zhì)很少有組蛋白H1與其結(jié)合；活性染色質(zhì)的組蛋白乙酰化程度高；活性染色質(zhì)的核小體組蛋白H2B很少被磷酸化活性染色質(zhì)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H

4、3.3只在活躍轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)中出現(xiàn)HMG14和HMG17只存在于活性染色質(zhì)中。（二）活性染色質(zhì)的主要特征（二）活性染色質(zhì)的主要特征7向上教學(xué) .活性染色質(zhì)在活性染色質(zhì)在組蛋白修飾組蛋白修飾上的特異性上的特異性甲基化、乙酰化甲基化、乙酰化（標志）（標志）、磷酸化、磷酸化（二）活性染色質(zhì)的主要特征（二）活性染色質(zhì)的主要特征8向上教學(xué)Questions: 如何形成活性染色質(zhì)中的如何形成活性染色質(zhì)中的超敏感結(jié)構(gòu)超敏感結(jié)構(gòu)？ 如何如何隔離隔離活性區(qū)域與非活性區(qū)域？活性區(qū)域與非活性區(qū)域？ RNA聚合酶如何通過聚合酶如何通過與組蛋白結(jié)合的與組蛋白結(jié)合的DNA模板進行轉(zhuǎn)錄？模板進行轉(zhuǎn)錄？9向上教學(xué)二、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)

5、與基因激活二、染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與基因激活（一）（一）（二）（二）（三）（三） 疏松染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成疏松染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成染色質(zhì)的區(qū)間性染色質(zhì)的區(qū)間性染色質(zhì)模板的轉(zhuǎn)錄染色質(zhì)模板的轉(zhuǎn)錄10向上教學(xué). DNA局部結(jié)構(gòu)的改變與核小體相位的局部結(jié)構(gòu)的改變與核小體相位的影響影響 當調(diào)控蛋白調(diào)控蛋白與染色質(zhì)DNA的特定位點結(jié)合結(jié)合時， 染色質(zhì)易被引發(fā)二級結(jié)構(gòu)的改變二級結(jié)構(gòu)的改變；進而引起其它的一些結(jié)合位點與調(diào)控蛋白的結(jié)合。 核小體變構(gòu)因子可通過核小體變構(gòu)因子可通過改變核小體的相位改變核小體的相位協(xié)協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄助基因轉(zhuǎn)錄（一）（一）11向上教學(xué)核小體核小體易位易位使得轉(zhuǎn)錄因子能與使得轉(zhuǎn)錄因子能與DNA結(jié)合：結(jié)合：有些

6、細胞具有某些“工具”（如人類細胞的SWI/SNF復(fù)合物復(fù)合物）能撬開撬開被核小體阻斷的DNA區(qū)域，從而允許轉(zhuǎn)錄因子與DNA接觸。12向上教學(xué). 組蛋白的修飾：影響轉(zhuǎn)錄活性組蛋白的修飾：影響轉(zhuǎn)錄活性決定了染色質(zhì)處于活性或非活性狀態(tài)。決定了染色質(zhì)處于活性或非活性狀態(tài)。直接直接影響：改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)（如：（如：磷酸化磷酸化）間接間接影響：使核小體變構(gòu)（易位核小體變構(gòu)（易位/解體等）解體等），使其他調(diào)控蛋白易于和染色質(zhì)相互接觸 例如：組蛋白的賴氨酸殘基的乙酰化乙?；? HMG結(jié)構(gòu)域蛋白結(jié)構(gòu)域蛋白HMG結(jié)構(gòu)域可識別某些異型的DNA結(jié)構(gòu)，與DNA彎折和DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體高級結(jié)構(gòu)的形成有關(guān)。（

7、一）（一）13向上教學(xué)（二）染色質(zhì)的區(qū)間性（二）染色質(zhì)的區(qū)間性基因座控制區(qū)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)定穩(wěn)定 染色質(zhì)疏松結(jié)構(gòu)疏松結(jié)構(gòu)的功能； 與多種反式因子的結(jié)合序列可保證DNA復(fù)制 時與啟動子結(jié)合的因子仍保持在原位保持在原位。隔離子隔離子（insulator） 概念：處于抑制抑制狀態(tài)與活化與活化狀態(tài)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域之間之間、能防止不同狀態(tài)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)特征向兩側(cè)擴展的染色質(zhì) DNA序列。 作用：作為異染色質(zhì)定向形成的起始位點； 提供拓撲隔離區(qū)；涉及追蹤機制。14向上教學(xué)（三）染色質(zhì)模板的轉(zhuǎn)錄（三）染色質(zhì)模板的轉(zhuǎn)錄基因轉(zhuǎn)錄的模板不是裸露的不是裸露的DNA，染色質(zhì) 是否呈疏松結(jié)構(gòu)疏松結(jié)構(gòu)，即是否處于活化狀態(tài)活化狀態(tài)是決定轉(zhuǎn)錄功能的關(guān)鍵 轉(zhuǎn)錄的“核小體犁核小體犁”（nucleosome plow）假說 RNA聚合酶被認為是用“核小體犁核小體犁”（如前面提到的SWI/SNF復(fù)合物）來解除組蛋白和D