组蛋白修饰是个啥

最近在看《超越双螺旋——神奇的表观遗传密码》这本书,初次接触表观遗传领域,感觉像进入了新世界。今天看的内容与组蛋白修饰有关,看完觉得很有趣,也很好理解。

1. 关于组蛋白

“核小体”是染色体的基本结构单位。4种组蛋白,各2个组成一个8聚体,DNA链再缠绕上去,就形成核小体了。每个组蛋白肽链都有氮端和碳端两个“尾巴”,这些“尾巴”上的氨基酸可以被加上一些化学基团,即“修饰”。

图片来源于百度

从图中可以看到,这些化学基团和DNA链可能靠得比较近,因此可能会对基因的表达产生影响。

2. 有哪些修饰?

按照化学基团来分
乙酰化(赖氨酸上面)、单/双/三甲基化(赖氨酸上面)、磷酸化(丝氨酸上面)
按照对基因的调控来分
抑制型(常是双/三甲基化)、激活型

不同的修饰可能在不同的调控途径中发挥不一样的功能

3. “组蛋白密码”

一个假说,2000年提出。
不同组蛋白、不同氨基酸位点、不同修饰类型可能存在特定的排列组合起到特定的作用。(和密码子有点像)

4. 染色质免疫沉淀(ChIP)

是研究蛋白质—DNA相互作用的实验技术,在这里指的就是组蛋白和DNA。除了应用于表观遗传学研究中,还能应用于转录因子调控机制研究。

原理:先将染色质打断成很小的片段,选择能特异识别并结合某组蛋白某修饰的抗体去吸附染色质片段,最终将组蛋白连同附在上面的DNA一起沉淀下来。由此就可以研究组蛋白(修饰)和DNA(区域)的联系。

5. ChIP-seq

想要研究的组蛋白修饰在设计ChIP实验的时候就知道了,但是捕获下来的DNA片段是否就是我们想要研究的基因还有待分析。因此,对这些捕获下来的DNA片段进行高通量测序是很有必要的。

6. “组蛋白语言”

从组蛋白密码到组蛋白语言,是对组蛋白修饰认识的一个过程。生命科学就是这样,在不断的实验和探索中,对前人的理论作出补充(或是批判)。

我自己的理解是,随着该领域的深入研究,发现组蛋白修饰之间可能不是那么容易就能找出一些类似于“密码子表”那样的定式,因此才将对组蛋白的认识从“密码”转变为“语言”。

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