7.3-染色质重塑与基因表达的表观遗传调控.pdf

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1、基因表达的表观遗传调控 目录/Contents 01 02 03 DNA甲基化与基因表达的表观遗传调控 组蛋白修饰与基因表达的表观遗传调控 染色质重塑与基因表达的表观遗传调控 基因表达的表观遗传调控 染色质重塑 染色质和单个核小体内发生的仸何可检测到的变化。重塑的染色质表现为 对核酸酶高度敏感，组蛋白结构和位置改变等。目前已知有两类复合体调节染色质重塑，即ATP依赖的染色质重塑复合体和染色质共价修饰复合体。前者利用ATP水解能量以一种非共价方式调节染色质结构，而后者主要将组蛋白或DNA加上或去掉共价修饰物来调节染色质结构。前两节中介绍的DNA和组蛋白修饰即为第二类复合体的作用。本节主要介绍AT

2、P依赖的染色质重塑与基因表观遗传调控的关系。基因表达的表观遗传调控 依据催化亚基结构域的不同，ATP依赖的染色质重塑复合体可分为四大家族 SWI/SNF是由8-14个蛋白质亚基组成的约1.14 MDa的多亚基复合物，有能够分别与DNA和组蛋白结合的结构域，协助SWI/SNF与核小体结合，从而促进染色质重塑。ISWI复合体家族都是以ATPase ISWI作为催化核心。结构上除N-端包含保守结构域-DEXD ATPase结构域和解旋酶结构域外，还包含特异的功能域HAND、SANT和SLIDE。每种生物体含有多种类型的ISWI复合体。基因表达的表观遗传调控 依据催化亚基结构域的不同，ATP依赖的染色

3、质重塑复合体可分为四大家族 CHD复合体家族分为三类亚家族。第一类包括酵母的CHD1复合物以及高等真核生物的CHD1和CHD2复合物。第二类包括CHD3和CHD4；第三类包括CHD5-CHD9复合物。INO80复合体高度保守，包括INO80和SWR1两种形式的复合体，由多个亚基组成。INO80复合体除了具有转录调控功能，还参与DNA损伤反应。SWR1复合物的主要功能是在核小体内形成H2A.Z-H2B二聚体去置换H2A-H2B，由此在染色质内形成结构和功能特意区域。基因表达的表观遗传调控 尽管每个家族都具有独特的亚基组成，四个家族都具有一些共同特性 共 同 特 性 1.对核小体有高亲和力 2.具

4、有识别组蛋白共价修饰的结构域 3.具有依赖于DNA的ATPase结构域，该结构域能破坏组蛋白与DNA的接触，是染色质重塑过程中的必需元件 4.具有可以调控ATPase结构域的蛋白质 5.具有可与其它染色质蛋白或转录因子相互作用的结构域或蛋白质 基因表达的表观遗传调控 染色质重塑的机制尚不清楚，目前提出了几种模型 一 滑动模型 二 组蛋白异构体交换模型 三 重获环模型 3种模型 基因表达的表观遗传调控 染色质重塑复合体不包含识别特异染色质区域的功能域，它定位到染色质上主要有三种途径 重塑复合体通过转录因子介导定位到特定染色质位点 重塑复合体通过修饰组蛋白介导定位到特定染色质位点 重塑复合体通过RNA聚合酶作用连接到特定染色质位点 1 2 3