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异染色质在多能性维持中的作用和调控机制

中国科学：生命科学 2019年第9期49卷 1054-1068页

作者：陈凌懿刘林南开大学生命科学学院药物化学生物学国家重点实验室

多能干细胞(pluripotent stem cell, PSC),包括胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESC)和诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC),具有无限自我更新及分化成体内所有类型细胞的潜能,因此,在再生医学中有着重要的临床应... 详细信息

多能干细胞(pluripotent stem cell, PSC),包括胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESC)和诱导多能性干细胞(induced pluripotent stem cell, iPSC),具有无限自我更新及分化成体内所有类型细胞的潜能,因此,在再生医学中有着重要的临床应用前景.独特的异染色质及其组蛋白修饰对于PSC的多能性、快速增殖、命运决定和基因组稳定性起重要作用.本文总结了近年来发现的异染色质在维持多能性和基因组稳定性中的作用和机制,以及PSC如何维持其特有的异染色质状态.

关键词：多能干细胞胚胎干细胞诱导多能性干细胞异染色质反转座子端粒

异染色质蛋白HP1α参与辐射损伤修复的研究

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中华放射医学与防护杂志 2004年第6期24卷 493-495页

作者：赵剑韩云朱应葆北京大学第三医院中心实验室

目的　研究HP1α对辐射损伤修复的影响。方法　用反义技术单独抑制HP1α和联合抑制HR2 4L表达 ,观察细胞对辐射敏感性的影响 ,用免疫共沉淀法观察HP1α是否参与修复蛋白复合物的形成。结果　单独抑制HP1α,细胞对辐射敏感性与正常细胞... 详细信息

目的　研究HP1α对辐射损伤修复的影响。方法　用反义技术单独抑制HP1α和联合抑制HR2 4L表达 ,观察细胞对辐射敏感性的影响 ,用免疫共沉淀法观察HP1α是否参与修复蛋白复合物的形成。结果　单独抑制HP1α,细胞对辐射敏感性与正常细胞相比差异无显著性 ,联合抑制HP1α和HR2 4L时 ,细胞对辐射的敏感性比单独抑制HR2 4L时显著增加 ;2 0Gyγ射线照射后 8h ,可检测出HR2 4L与HP1α复合物的存在。结论　HP1α与修复蛋白相互作用 ,参与DNA损伤修复 ,从而影响细胞对辐射的敏感性。

关键词： HP 修复蛋白抑制辐射损伤联合细胞异染色质性比免疫共沉淀法

异染色质蛋白HP1α和核纤层蛋白A生物学功能研究

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异染色质蛋白HP1α和核纤层蛋白A生物学功能研究

作者：李文静山东大学

学位级别：硕士

异染色蛋白1(Heterochromatin protein1, HP1)是结合在异染色质上的一个蛋白,对于基因的转录调控、端粒的沉默与加帽、肿瘤的发生等紧密相关。HP1具体生物学功能仍存在许多未知的领域,人们普遍关注于它在异染色质层次上的功能研究。本... 详细信息

异染色蛋白1(Heterochromatin protein1, HP1)是结合在异染色质上的一个蛋白,对于基因的转录调控、端粒的沉默与加帽、肿瘤的发生等紧密相关。HP1具体生物学功能仍存在许多未知的领域,人们普遍关注于它在异染色质层次上的功能研究。本课题研究旨在揭示HPla在染色质低级结构方面的生物学功能,主要从组蛋白、组蛋白和DNA复合物、核小体三个层次去研究其生物学作用,从而揭示异染色质的形成过程。本论文主要运用了GST-HP1α的pulldown技术、交联剂BS3交联技术、Western blot技术、生物素标记DNA技术、电泳迁移率实验(Electrophoretic Mobility Shift Assay, EMSA)等方法来研究这三个层次。本论文的研究揭示了HP1β可能起着一个分子伴侣的作用,协助组蛋白二聚体组装到组蛋白四聚体和DNA复合物上,并起着一定的稳定核小体的作用。HP1α对于不同的组蛋白变体的作用强弱亦不相同,比如HP1α(?)于H2A.Z-H2B二聚体结合能力强于H2A-H2B二聚体,而HP1α能促进H2A核小体的形成,却对H2A.Z核小体的分子伴侣能力较弱。H3.3变体对于HP1α结合能力的影响不是很显著。综上所述,HP1α在核小体形成过程中可能起到一定的分子伴侣作用,但具体功能还受组蛋白变体影响,机制比较复杂,还需要我们进一步的研究探索。在细胞核内,异染色质是通过DNA和核纤层蛋白(Lam in)结合而锚定到核膜。儿童早衰综合征是LaminA基因发生了一个碱基的突变,形成了一个隐蔽剪切位点,导致LaminA前体在翻译后修饰时不能正常被切割而形成了截断蛋白progeria。端粒DNA与人类的衰老更是密切相关,端粒3’悬突富含多个重复G序列,在一定条件下可以形成G四联体(G4)的结构。G4结构的形成抑制了端粒对端粒酶的招募,使得端粒末端无法延长,抑制子肿瘤的发生。根据我们前期研究,G4和LaminA都与衰老紧密相关,两者之间是否有一定的联系,这是本课题研究的出发点。本研究主要采用了圆二色谱仪色谱分析技术、EMSA技术和AlphaScreen技术研究两者之间的相互作用。结果表明,LaminA对G4结构有特异性结合作用,而对于打乱序列的单链DNA结合能力较弱;加入潜在端粒酶抑制剂RHPS后,这种特异性结合受到了抑制。综上所述,本研究的结果可能对揭示LaminA、G4与儿童早衰疾病的的发生和肿瘤产生的分子机制具有重要的意义。

关键词：异染色质 HP1α 组蛋白变体核小体 LaminA G4

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芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成机制

中国生物化学与分子生物学报 2008年第8期24卷 692-697页

作者：于莹莹杨景黄鹰南京师范大学生命科学学院南京市微生物工程技术研究中心江苏省生物多样性与生物技术重点实验室南京210046

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和... 详细信息

芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)和裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)是用来研究异染色质形成、细胞周期、DNA复制等重要细胞功能的理想单细胞真核生物.本文主要介绍这2种酵母中异染色质形成的机制.异染色质是一种抑制基因转录和DNA重组的特殊染色质结构.尽管在芽殖酵母和裂殖酵母中异染色质形成都需要组蛋白修饰,但异染色质建立的机制不同.在芽殖酵母中参与异染色质形成的主要蛋白是Sir1-4蛋白(其中Sir2为组蛋白H3去乙酰化酶),而组蛋白H3赖氨酸9甲基化酶Clr4和异染色质蛋白Swi6在裂殖酵母异染色质形成中起关键的作用.在这两个酵母中,参与异染色质形成的组蛋白修饰蛋白由DNA结合蛋白招募到异染色质.此外,裂殖酵母也利用RNA干扰系统招募组蛋白修饰蛋白.

关键词：酵母表观遗传异染色质 RNA干扰组蛋白修饰

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异染色质研究进展

生物学通报 1998年第1期33卷 2-3页

作者：陈留存王金星山东大学生命科学学院生物系

概述了近几年来异染色质结构和功能方面的最新研究进展，指出异染色质在细胞分裂、基因调控及物种生存竞争中都具有重要功能；并对异染色质的传统认识提出了挑战，文章同时介绍了异染色质形成的分子机制。

关键词：异染色质斑点位置效应基因调控分子模型

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人的Y染色体异染色质与形态生理学变异

Acta Genetica Sinica 1991年第5期18卷 424-430页

作者： S.A.纳札连科 V.P.普济廖夫 S.V.连姆札苏联医学科学院托姆斯克科学中心医学遗传研究所托姆斯克634058

对55名Y染色体具有形态上相同的、异染色质几乎全部缺失的男性和55名Y染色体正常的男性进行了80项形态生理学性状的研究。发现在这两个组之间大部分性状的平均值并无显著性差异,但有些血液学指标有显著差异。用模式认辨法确定出20个性... 详细信息

对55名Y染色体具有形态上相同的、异染色质几乎全部缺失的男性和55名Y染色体正常的男性进行了80项形态生理学性状的研究。发现在这两个组之间大部分性状的平均值并无显著性差异,但有些血液学指标有显著差异。用模式认辨法确定出20个性状的组合可以区分这两个组,其认辨误差为4.6%。认辨系统包括的有价值的性状为心电图指标(占性状的25%)、某些人类学指标、血液学指标和个体年龄。结果表明,Y染色体异染色质可能在人的个体发育过程中对形态生理学性状间的表型关系起一种修饰作用。

关键词： Y染色体异染色质形态生理变异

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异染色质及其研究进展

东北师大学报（自然科学版） 1992年第1期24卷 97-106页

作者：邢苗东北师大生物系

从本世纪初发现异固缩现象以,异染色质一直是细胞生物学领域中一个重要的饶有兴趣的问题。染色质是生物的遗传物质。作为染色质的一个类别,异染色质在生物的遗传活动和其它生命活动中所起的作用自然会引起人们的注意。不过,与染色质的... 详细信息

从本世纪初发现异固缩现象以,异染色质一直是细胞生物学领域中一个重要的饶有兴趣的问题。染色质是生物的遗传物质。作为染色质的一个类别,异染色质在生物的遗传活动和其它生命活动中所起的作用自然会引起人们的注意。不过,与染色质的另一类别即常染色质相比,异染色质有着许多不同的特性。在关于异染色质的早期研究工作中,人们往往只是从形态学角度进行研究。近年来,随着各种先进技术手段的不断出现和广泛使用,人们对异染色质的认识日益深入。下面仅就异染色质的有关问题做一简单介绍。

关键词：异染色质细胞生物学固缩现象

热激蛋白Hsp90在调控裂殖酵母异染色质区基因沉默中的功能

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中国科技论文 2012年第3期7卷 190-195页

作者：李文珠余圣炜薛钰李丹丹靳全文厦门大学生命科学学院福建厦门361005

鉴于高等生物中Hsp90与Argonaute蛋白的功能相关性,研究了裂殖酵母中Hsp90/Swo1与Ago1蛋白之间的相互关系以及对异染色质区基因沉默的影响。结果表明,裂殖酵母中Swo1蛋白通过与Ago1蛋白的相互作用,可以稳定Ago1蛋白,并且这种相互作用依... 详细信息

鉴于高等生物中Hsp90与Argonaute蛋白的功能相关性,研究了裂殖酵母中Hsp90/Swo1与Ago1蛋白之间的相互关系以及对异染色质区基因沉默的影响。结果表明,裂殖酵母中Swo1蛋白通过与Ago1蛋白的相互作用,可以稳定Ago1蛋白,并且这种相互作用依赖于Swo1的N端和中央结构域以及Ago1的N端和PAZ结构域。在着丝粒的otr区和imr区,swo1+基因的突变会引起区域内基因沉默的解除,并且与RNAi组分双突变后(ago1Δ或dcr1Δ),基因沉默解除的效果加强。在交配型区,swo1+基因突变后也会引起显著的基因沉默解除现象。当swo1+基因突变后,依赖于Tas3的人工异染色质区基因沉默解除。研究发现了裂殖酵母中热激蛋白Hsp90的新功能,即参与异染色质区的基因沉默调控。

关键词：裂殖酵母异染色质基因沉默 Hsp90/Swo1

异染色质在视网膜色素上皮细胞氧化应激中的作用和机制

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异染色质在视网膜色素上皮细胞氧化应激中的作用和机制

作者：齐瑞丽湖南师范大学

学位级别：硕士

氧化应激导致的视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)细胞变性是年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)的显著特征和主要诱因。作为一种伴随老龄化而产生的视网膜黄斑区萎缩退化疾病,AMD是引起50岁以上... 详细信息

氧化应激导致的视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)细胞变性是年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)的显著特征和主要诱因。作为一种伴随老龄化而产生的视网膜黄斑区萎缩退化疾病,AMD是引起50岁以上人群失明的首要原因。RPE细胞积极的吞噬作用、高代谢率、高耗氧量及长期暴露于光照条件下吸收眼内散射光等因素,使细胞中产生大量的活性氧。因此,RPE细胞具有很强的氧化应激易感性。近年来研究表明,染色质构象在调节基因表达及细胞应对压力反应中起重要作用。在真核细胞中,染色质按其间期组装程度不同可以分为疏松的常染色质和致密的异染色质两种。目前,尽管氧化应激引起的基因变化研究已被人们所熟知,但有关染色质在RPE细胞氧化损伤中的动态变化和作用机制方面还知之甚少。通过在人RPE细胞和小鼠RPE中诱导氧化刺激,本课题对RPE细胞在氧化应激中的染色质结构及功能机制进行了研究。经过体内、体外实验及药理方法我们发现:(1)在氧化应激状态下RPE细胞内异染色质的形成增加;(2)异染色质在氧化应激中对RPE细胞具有显著保护作用;(3)并明确其作用机制为氧化应激诱导p53下游促凋亡基因启动子处形成异染色质标志蛋白H3K9Me3(histone H31ysine 9 tri-methylation)而抑制p53介导的凋亡信号通路。我们的研究初步揭示了异染色质在氧化应激中抑制p53促凋亡通路,保护RPE细胞的一个全新机制。该研究有望为AMD的干预和治疗提供新的切入点。

关键词：年龄相关性黄斑变性(AMD) 视网膜色素上皮(RPE)细胞氧化应激异染色质 p53促凋亡通路