染色質(zhì)的拓撲結構

    染色質(zhì)是DNA和蛋白質(zhì)的復合物，遺傳物質(zhì)被包裝在生物細胞內核。 染色質(zhì)結構是動(dòng)態(tài)的并且精確調控基因表達及基本的細胞進(jìn)程。 其結構的變化可以被下一代遺傳。

一、染色質(zhì)的折疊

   染色質(zhì)的基本組成單位是核小體，核小體由165bp的DNA螺旋纏繞核心組蛋白（核心組蛋白由兩個(gè)H2A、H2B、H3、H4組成的組蛋白八聚體構成）兩圈構成。這個(gè)結構使DNA濃縮了5-10倍。DNA纏繞在組蛋白八聚體的表面，可能被一些調節蛋白調控。組蛋白的尾端也可以被一些蛋白修飾（如甲基化，乙?；?，磷酸化，泛素化等），促使核小體運動(dòng)或者解開(kāi)，進(jìn)而對染色體復合物產(chǎn)生影響。

   核小體之間是通過(guò)一段10-80bp的DNA連接起來(lái)。這些核小體進(jìn)一步螺旋折疊形成30nm的核纖維，這個(gè)過(guò)程約將染色質(zhì)壓縮了50倍，這個(gè)30nm的核纖維是非常穩定的，這是因為H1組蛋白結合核小體之間，起到固定作用。關(guān)于這一結構仍有多的爭論，染色質(zhì)纖維內核小體包裝的細微點(diǎn)，和關(guān)于這些纖維進(jìn)一步發(fā)展的方式知之甚少。

Felsenfeld G and Groudine M. Nature (2003)

   核纖維經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的折疊形成約300nm的染色質(zhì)結構，這就是細胞正常狀態(tài)下，染色質(zhì)的結構。我們可以看到染色質(zhì)是由許多環(huán)形的核纖維組成。下圖蠑螈卵母細胞的燈刷染色體可以清楚地看到染色質(zhì)的環(huán)形結構。

W. Flemming 1882; Paulson & Laemmli 1978

   當細胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色質(zhì)進(jìn)一步折疊壓縮形成染色體。

• 1 . 3D基因組概述
  • 1.1. 染色質(zhì)拓普結構
  • 1.2. 基因組的結構構成
• 2 . 3D基因組模型研究
  • 2.1. 3D基因組的調控模型
  • 2.2. 3D模型構建實(shí)例
• 3 . 3D基因組主要實(shí)驗技術(shù)
  • 3.1. 3D基因組之ChIP-seq
  • 3.2. 3D基因組之Hi-C
  • 3.3. 3D基因組之模型驗證