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组蛋白修饰可用于识别细胞类型

日期:2014-08-18 00:00:00

Cell杂志报道了斯坦福大学的分子遗传学家关于组蛋白修饰的最新研究结果,他们发现,染色体上一些功能重要的组蛋白修饰或许可以成为特殊身份标志,用于识别不同类型细胞。

在染色体中,DNA缠绕在组蛋白上,通过对组蛋白进行特殊的修饰就可以调节修饰位点附近的基因转录。例如,在组蛋白H3第4位的赖氨酸K4残基位置进行三甲基化处理,就可以上调一些基因的转录活性,这种组蛋白修饰被称为H3K4me3标记,可以对基因表达发挥正调控效应。

通常认为,H3K4me3标记只存在于整个基因组的小部分区域,然而近期研究人员注意到,在更多染色体区域中都有大范围连续的组蛋白修饰存在。为了查明这些大范围的H3K4me3标记区域所携带信息,斯坦福大学的分子遗传学家在20多种不同的细胞类型中利用染色质免疫共沉淀(chromatin immunoprecipitation, ChIP)追踪了这些特殊修饰的踪迹,并通过高通量测序研究了这些区域中的基因。

通过对比,研究人员发现不同细胞类型中,H3K4me3标记在染色质上的分布具有明显特征,通过RNAi技术沉默标记区域内的基因,会损害细胞增殖及神经元生成能力,但沉默非标记区域的基因则不会对细胞基本的分裂生殖能力产生明显影响。这也表明染色质上H3K4me3大范围连续标记区域内的基因非常保守,对细胞生长非常重要,甚至可以成为细胞的一种身份标识。

一些表观基因组学专家对这项研究给予了高度评价,认为该研究结果将对整个学科产生很大影响。H3K4me3这类组蛋白标记的检测是非常容易的,因此,这项关于H3K4me3组蛋白修饰的研究结果,或许会催生一种新的细胞类型快速鉴别方法,在癌症诊断等领域发挥作用。

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