摘要组成型异染色质是真核生物中普遍存在的一种染色质结构。相对于常染色质,它的结构更为致密,因此可以限制DNA复制、转录、修复等机器的接近。不同生物中,组成型异染色质的形成机制并不完全相同,但H3K9甲基化修饰和组蛋白低乙酰化是常用的机制。目前异染色质研究主要是在酵母和果蝇中开展的。其中酵母中的研究,区分了异染色质的从头建立、维持和蔓延等过程,揭示了这些过程所涉及的不同机制;在果蝇中,人们利用位置花斑效应对异染色质的调控因子进行筛选,发现Suv39-HP1可以介导H3K9甲基化的催化蔓延。相比酵母和果蝇,哺乳动物的异染色质更为复杂,一方面它的卫星重复序列更长更复杂,异染色质区域更广,另一方面,哺乳动物中DNA甲基化、转录因子、染色质高级结构等都对异染色质有调控作用。然而,目前哺乳动物中异染色质的调控因子筛选和机制研究却相对缺乏。<br> 为了研究哺乳动物中异染色质的调控机制,我们首先在HeLa细胞中用siRNA文库筛选了异染色质的调控因子。我们在HeLa细胞中过表达mCherry-HP1β,它与DAPI深染区共定位,呈点状分布,可以标识组成型异染色质的空间结构。转染siRNA文库后,我们用高内涵成像来研究mCherry-HP1β定位模式的变化,最终发现了一系列调控其定位的因子。<br> 我们发现其中一个调控因子RLF敲低后,会导致mCherry-HP1β在细胞核内呈弥散分布。H3K9me3的ChIP-seq表明,RLF敲除后,会导致整个基因组范围H3K9me3分布发生变化——LADs区H3K9me3降低,interLADs区H3K9me3升高。RLF的敲除还会导致DNA复制时间的变化,复制时间的变化与H3K9me3的变化有强的相关性。另外,染色质的高级结构也发生了变化,表现为同种compartment之间(A-A或B-B)的相互作用减弱,而异种compartment之间(A-B)的相互作用增强,更有1.4%的compartmentA变成了compartmentB。<br> 在机制上,我们发现RLF与HP1α、HP1β和HP1γ都有相互作用。RLF主要定位于活跃基因的转录起始位点和增强子处,RLF的敲除会导致H3K4甲基化修饰的显著下降。在常染色质区,H3K9me3上升幅度与该区域RLF结合密度呈现正相关。这提示:定位于活跃开放常染色质区的RLF可能是阻碍异染色质蔓延的一道屏障,且阻碍效果依赖其结合密度。<br> 结合在酵母中异染色质蔓延边界的研究,我们猜测RLF可能是一个哺乳动物中新发现的介导常染色质和异染色质之间绝缘的蛋白。它的绝缘功能来自两方面,一是通过稳定常染色质区H3K4甲基化修饰,来增强常染色质本身阻碍异染色质蔓延的能力;二是通过与HP1α相互作用,来干扰HP1α在异染色质蔓延过程中的作用。
更多相关知识
- 浏览0
- 被引0
- 下载0
相似文献
- 中文期刊
- 外文期刊
- 学位论文
- 会议论文