重要作物染色質三維構象新特徵成功解析

2020-11-28 人民網

原標題:重要作物染色質三維構象新特徵成功解析

  山東農業大學李平華課題組和香港中文大學鍾思林課題組的合作研究團隊,日前在重要作物大基因組染色質研究領域獲得重大突破。近日,國際學術期刊《分子植物》發表了該項研究成果論文。

  該團隊利用最新的高通量染色體構象捕獲技術,通過對玉米、番茄、高粱、水稻和小米等主要作物的染色質空間結構進行研究,成功揭示了染色質三維結構與其表觀遺傳學修飾的關係。據介紹,染色質是真核生物遺傳物質的主要載體,控制生物形態、生理和生化等特徵的結構基因就排列在染色質上,其空間結構對基因表達調控、DNA複製和重組具有重要影響。「隨著染色質構象捕獲技術的發展,人們對染色質空間結構和生物功能有了深刻認識,但對於植物基因組空間結構的認識主要來自對模式植物擬南芥的研究。」李平華說。

  「研究發現,在基因組水平上,類似人類染色質、植物染色質也可以按照染色質交互狀態活躍與否分為活化/失活兩種類型區隔。」據李平華介紹,課題組在更高的解析度下對植物染色體結構做了進一步解析,發現植物染色質在精確度更小的尺度上還可繼續分出當地活化/失活區域。

(責編:張歌、熊旭)

推薦閱讀

世界首臺!我國量子計算機超越早期經典計算機「這是歷史上第一臺超越早期經典計算機的基於單光子的量子模擬機,為最終實現超越經典計算能力的量子計算這一國際學術界稱之為『量子稱霸』的目標奠定了堅實的基礎。」潘建偉說。【詳細】

從「氣象特警」到「隨身空調」 航天技術來到你身邊航天技術民用化已經不是新鮮事。寶寶使用的尿不溼、方便麵裡的蔬菜包等,這些產品最初都是由航天技術轉化而來,而我國現如今在航天技術轉化民用方面,更是已經覆蓋汽車、電子通信、醫療儀器等多個民用領域。【詳細】

相關焦點

  • 地錢中TCP家族轉錄因子活性與染色質三維構象變化相關
  • 最新發現地錢TCP家族轉錄因子活性與染色質三維構象變化相關
    Nature Plants | 劉昶團隊發現地錢TCP家族轉錄因子活性與染色質三維構象變化相關來源 | 小柯生命染色質摺疊對於了解基因組功能同樣至關重要。近十年來,高通量測序技術的進步和高解析度成像技術的發展使得基因組複雜的三維結構組織形式日益清晰的呈現在人們眼前。其中,利用Hi-C(high-throughput chromosome conformation capture)技術發現的拓撲結構域(Topologically Associated Domains, TADs)被視作染色質三維摺疊的基本摺疊單元。
  • 科學家揭示人類胚胎染色質三維結構動態變化
    國內兩支尖端科研團隊近來攜手攻關,共同揭示了人類早期胚胎中的染色質三維結構的動態變化,有助於更深一步了解生命發育過程。相關科研成果已通過長文形式發表在新近出版的《自然》雜誌上。這兩支科研團隊分別由中國科學院院士、山東大學生殖醫學陳子江教授和中國科學院北京基因組研究所劉江教授領銜。
  • 科研人員攻克冷凍樣本染色體三維構象技術難題
    近日,中國農業科學院棉花研究所(以下簡稱棉花所)棉花分子遺傳改良創新團隊在染色體三維結構方法(Hi-C)改進領域取得重要進展,開發出了「冷凍置換Hi-C」技術,填補了該領域利用冷凍樣本研究染色體三維構象的空白,使Hi-C技術更靈活便捷。相關研究成果在線發表在《遺傳學與基因組學雜誌》上,並被選為封面文章。
  • 科學家開發基於新型化學交聯「平臺」的染色質構象捕獲技術
    染色質構象捕獲技術(3C和Hi-C)發現並解析出染色體在不同層級上,不同解析度(resolution)下的摺疊形式。現有的染色質構象捕獲技術依靠甲醛(formaldehyde)交聯蛋白與DNA,然而利用甲醛(formaldehyde)交聯DNA和蛋白的反應是可逆的,且交聯產物並不穩定。
  • 新方法實現染色質接觸數據的定量比較和自動特徵提取
    新方法實現染色質接觸數據的定量比較和自動特徵提取 作者:小柯機器人 發布時間:2020/10/22 14:43:11 德國馬克斯普朗克研究所Juan M.
  • 研究觀測染色質重塑中DNA的B-Z構象轉變
    最近,中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所研究員黃青課題組與鄭州大學張鳳秋課題組合作,利用紅外光譜技術觀測並研究染色質重塑中DNA的B-Z構象轉變,相關研究成果發表在Analytical Chemistry上。染色質重塑是表觀遺傳學的主要研究內容之一,一般包括組蛋白共價修飾型或ATP(一種高能磷酸化合物)依賴型兩種類型。
  • 開發基於新型化學交聯「平臺「的染色質構象捕獲技術
    染色質構象捕獲技術(3C和Hi-C)及其衍生技術(DNase Hi-C和Micro-C )發現並解析出染色體在不同層級上、不同解析度下的摺疊形式。現有的染色質構象捕獲技術依靠甲醛交聯蛋白與DNA,通過限制性內切酶或者DNase, Mnase對DNA進行酶切,再將空間上鄰近的DNA重新連接。將重連後的DNA文庫通過高通量測序,分析比對其來源並繪製染色質互作圖譜。
  • 中國科大在染色質重塑SWI/SNF與INO80複合體結構研究中取得重要進展
    中國科學技術大學蔡剛教授課題組利用冷凍電鏡技術,解析了染色質重塑SWI/SNF與INO80複合體及其不同核小體結合狀態複合物的三維結構,揭示了SWI/SNF與INO80複合體共有的肌動蛋白(Actin)和核肌動蛋白相關蛋白(Arps)組成的Actin/Arp模塊作為構象調控的分子開關,調控核小體結合及可能調節重塑核小體活性的分子機制,相關研究成果近日分別在國際權威雜誌《Protein
  • 生物物理所30nM染色質高級結構解析取得重要突破
    4月25日(DNA雙螺旋結構發現61周年紀念日),Science以長幅研究論文(Research Article)形式報導了來自中國科學院生物物理研究所一項關於30nm染色質高級結構解析的重大成果。
  • 中國科學家「看見」 人類胚胎染色質結構動態變化
    我科學家「看見」 人類胚胎染色質結構動態變化科技日報訊 (記者王延斌)首次揭示人類早期胚胎中的染色質三維結構的動態變化,首次解析人類精子和早期胚胎的高級結構,首次繪製人類早期胚胎染色質三維構象圖譜……近日,中國科學院院士、山東大學教授陳子江和中國科學院北京基因組研究所教授劉江領銜的科研團隊取得了上述新突破
  • 合肥研究院等觀測染色質重塑中DNA的B-Z構象轉變
    最近,中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所研究員黃青課題組與鄭州大學張鳳秋課題組合作,利用紅外光譜技術觀測並研究染色質重塑中DNA的B-Z構象轉變,相關研究成果發表在Analytical Chemistry上。染色質重塑是表觀遺傳學的主要研究內容之一,一般包括組蛋白共價修飾型或ATP(一種高能磷酸化合物)依賴型兩種類型。
  • 科學網—30納米染色質高級結構成功解析
    為解析30納米染色質的高精度三維冷凍電鏡結構,中科院生物物理所研究員李國紅課題組及其合作者(朱平課題組和許瑞明課題組)在基金委重大研究計劃「細胞編程與重編程的表觀遺傳學機制」支持下,自主建立了染色質體外組裝和冷凍電鏡技術(11埃)。利用這一技術,研究人員在國際上首次發現30納米染色質纖維是以4個核小體為結構單元形成的左手雙螺旋結構。
  • 何川等合作開發基於新型化學交聯"平臺"的染色質構象捕獲技術
    責編丨兮染色質構象捕獲技術(3C和Hi-C)及其衍生技術(DNase Hi-C和Micro-C )發現並解析出染色體在不同層級上、不同解析度下的摺疊形式。現有的染色質構象捕獲技術依靠甲醛交聯蛋白與DNA,通過限制性內切酶或者DNase, Mnase對DNA進行酶切,再將空間上鄰近的DNA重新連接。將重連後的DNA文庫通過高通量測序,分析比對其來源並繪製染色質互作圖譜。
  • 何川任兵等聯手開發基於新型化學交聯「平臺」染色質構象捕獲技術
    構象捕獲技術(3C和Hi-C)及其衍生技術(DNase Hi-C和Micro-C )發現並解析出染色體在不同層級上、不同解析度下的摺疊形式。現有的染色質構象捕獲技術依靠甲醛交聯蛋白與DNA,通過限制性內切酶或者DNase, Mnase對DNA進行酶切,再將空間上鄰近的DNA重新連接。將重連後的DNA文庫通過高通量測序,分析比對其來源並繪製染色質互作圖譜。
  • 新技術揭示人類基因組複製時的姐妹染色單體構象
    新技術揭示人類基因組複製時的姐妹染色單體構象 作者:小柯機器人 發布時間:2020/9/24 11:27:39 奧地利科學院Daniel W.
  • Hi-C圖譜和ChIA-PET圖譜技術有助解析基因組三維結構
    此外,基因及其調控元件需要交流,染色質必須打開,允許轉錄和複製。因此,人們常常提出這樣的疑問:「基因的線性順序與空間排布如何關聯?」「基因如何被遙遠的元件所調控?」。闡明染色質複雜結構的技術有染色質構象捕獲(chromatin conformation capture,3C)及更高通量的衍生技術4C、5C,這些提供了長距離的染色質相互作用,但不能擴展到整個染色質相互反應組。
  • Nature Plants|首次在單細胞水平揭示植物配子、合子和葉肉細胞的染色質空間結構!
    染色質三維基因組是表觀基因組研究方向的重要組成部分,研究染色質三維基因組對於理解染色質生物學、染色質修飾和基因表達的表觀調控機制十分重要。近年來發表的植物染色質三維空間結構主要是通過運用原位Hi-C技術在混合的植物組織或器官樣品中獲得,實際上是成千上萬個不同細胞的平均值結構。在本研究中,作者開發了一種植物單細胞Hi-C技術(scHi-C)。利用該技術作者分別解析了水稻精細胞、卵細胞、合子細胞和葉肉細胞等單細胞的染色質三維空間結構。發現每個細胞中染色質的空間摺疊不同,說明染色質的空間結構實際上是一個動態的結構。
  • 中科院解析染色質高級結構 揭開生命奧秘的「黑箱子」
    不過,染色質的高級結構變化卻像一個「黑箱子」,科學界對此一直沒有搞清楚。因此,在很多文獻中,研究者只好把一些不能解釋的現象模糊地歸咎為「該因子以某種方式改變了染色質的高級結構」。   「長期以來,30納米染色質結構一直是染色質和表觀遺傳學領域的『老大難』問題。」生物物理所研究員李國紅說,結構都未被解析,表觀遺傳信息對其結構乃至更高級染色質結構的影響就更無從談起了。
  • 【果殼網專訪】李國紅與朱平:解析30nm染色質三維結構的中國科學家
    今年4月25日,《科學》雜誌紙質版和在線版同時刊發了一篇論文:科學家終於首次解析出30nm染色質的高清晰三維結構。恰好61年前的同一天,沃森和克裡克發表了現代生物學中裡程碑式的DNA雙螺旋結構。為了更好地了解DNA如何包裝成染色體,科學家們一直致力於與破解裝配過程中的各種結構。