染色质重塑和DNase 1敏感性

细胞内染色体DNA同事与组蛋白,形成一个有组织的复杂的称为染色质。染色质DNA可以打包成一个更小的体积,这样它在细胞的简洁核,它还有助于调节基因表达式。具体来说,压实的基因组染色质的形式限制基因的可访问性转录的因素。因此,为了使基因表达发生,染色质结构的改变,称为染色质重塑必须发生。这些变化带来了,主要是由生化修饰组蛋白,包括甲基化,乙酰化作用,磷酸化。改造最终导致改变监管DNA转录因子的可访问性。因此,理解染色质重塑检测是一个基本的研究课基因调控。

为了理解染色质重塑是如何检测的,首先需要审查DNA是如何包装的在一个细胞的细胞核。回想一下,染色体DNA是一个复杂的缠绕组蛋白称为蛋白质,形成一个结构核小体。在活跃的基因表达,一个核小体的结构改变,允许转录因子基因启动子和其他监管序列(图1)。但是这个结构是如何改变?

如前所述,染色质重建(因此,核小体结构改变)主要通过组蛋白蛋白质转译后的修改,实际上改变了构象附近的DNA。例如,组蛋白乙酰化作用降低了组蛋白蛋白质的正电荷,从而减少他们的亲和力DNA和导致染色质打开(图2)。这反过来允许一些转录因子与DNA结合。事实上,“打开”或“关闭”状态的染色质附近可以显示一个特定基因研究DNA敏感性酶DNAse我通过一个过程称为DNAse敏感性分析。这种技术是基于事实DNAse我降解打开DNA更快比封闭的DNA。这种类型的分析不仅可以提供信息关于基因表达的变化是否伴随着染色质重塑,但它也可以显示在装修。

最初确定的酵母瑞士/ SNF核染质的再塑造复杂的是一个著名的运动员在基因调控。在人类细胞中也发现了这个复杂的;事实上,这种复杂的人类形体是表示hSWI / SNF。在酵母和人类,瑞士/ SNF复杂的DNA改变灵敏度DNAse我,发现是一致的,在染色质重塑中的作用。

为了更好地理解的确切作用hSWI / SNF复合物在染色质重塑,科学家进行了一项实验,在实验中他们暴露染色质增加浓度的这个复杂的(图3)。随着hSWI / SNF复杂的浓度增加(三角形顶部的图),也DNAse敏感性的染色质的水平;推而广之,这意味着更高层次的染色质结构的变化与浓度增加有关hSWI / SNF复杂。事实上,DNAse变化敏感性凝胶在图3中可以看到。凝胶车道标志以开放的圆表示增加乳沟或灵敏度,而那些标有一个封闭的圆圈指示灵敏度下降。

重要的是,在这个实验中,许多DNAse灵敏度变化的观察的存在三磷酸腺苷(比较+ ATP通道ATP通道)。这些观测结果强烈表明,hSWI / SNF-mediated ATP-dependent染色质重塑。因为细胞内ATP是一种能量来源,依赖ATP表明改造是一个随机或不可能随机事件。相反,这些观测结果强烈表明,染色质重塑是一个处理一个监管,对基因表达(Kwon有着重要的影响等,1994)。因此,虽然染色质最初是想玩一个简单的在细胞结构的作用,这样的结果已经证明了染色质的重要性决定基因表达的变化。