細胞核結構調節對基因表達作用

2020-11-28 科學網

 

（封面圖片：兩個雌激素反應基因TFF1以及GREB1的原位雜交，圖中藍色部分為「接吻染色體」。）

 

儘管轉錄機器複合物（transcriptional machinery）已經在分子水平上得到了極大程度的分解，但是目前對於通過調節細胞核中染色體組織的三維空間結構，從而實現各種不同信號的整體轉錄應答過程尚不清楚。哺乳動物細胞中會發生染色體間相互作用，而伴隨著這種相互作用還會產生核結構的顯著重組，從而形成「接吻染色體」（kissing chromosomes）。

 

在2008年3月21日出版的《細胞》（Cell）上，來自美國和義大利的一組科學家證實了雌激素誘導的染色體重組，這種重組對於建立染色體內和染色體間基因網絡是必需的，而基因網絡則是染色質間顆粒區（interchromatin granule）基因增強表達必不可少的。

 

文章中描述了配合基誘導的染色體之間快速相互作用，這些相互作用發生在各種雌激素受體α結合轉錄單位（transcription unit）之間。這種細胞核區域的重構需要核肌動蛋白/肌漿球蛋白（actin/myosin-1）運輸機器複合物，細胞動力蛋白輕鏈1（dynein light chain 1 DLC1），以及一類特殊的轉錄輔激活物（transcriptional coactivators）和染色質重塑複合物（chromatin remodeling complexes）。在文章中，研究人員提出了組蛋白賴氨酸脫甲基酶（histone lysine demethylase LSD1）對於染色質間顆粒區位點的特定染色體間相互作用是必需的，染色質間顆粒區長期以來一直被認為是拼接（splicing）機器的儲存場所。

 

除了上述發現之外，科學家們在研究中還證實，這些三維相互作用對於實現特定雌激素受體靶基因的增強轉錄是必需的。以上研究結果揭示了哺乳動物細胞核基因表達過程中核結構調製所起到的作用。（科學網 何宏輝/編譯）

 

（《細胞》（Cell），Vol 132, 996-1010, 21 March 2008，Esperanza Nunez, Xiang-Dong Fu）

 

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