在 DNA 小沟上锚定以促进重编程期间的基因表达

导读 在体细胞重新编程回干细胞的过程中,基因调控由先锋转录因子控制。它们与紧密包装的 DNA 结合,使其易于接近。Nr5a2 是控制基因组激活并
2024-02-27 15:00:20

在体细胞重新编程回干细胞的过程中,基因调控由先锋转录因子控制。它们与紧密包装的 DNA 结合,使其易于接近。

Nr5a2 是控制基因组激活并启动受精卵重编程的先锋因子。到目前为止,尚不清楚这一先锋因子如何与包装的 DNA 相互作用。

马克斯·普朗克生物化学研究所 (MPI) 的 Kikuë Tachibana 领导的研究人员现在发现,Nr5a2 可以通过一种新机制从组蛋白中“解开”DNA。该研究发表在《自然结构与分子生物学》上。

真核生物的 DNA 被压缩为染色质,核小体代表基本结构单元。它由组蛋白组成,DNA 像一串珍珠一样包裹在组蛋白周围,因此包裹得非常紧密。这种遗传信息的包装限制了 DNA 结合蛋白(例如转录因子)的可及性。为了改变这一点,特殊的转录因子(称为先锋转录因子)可以访问 DNA 并激活它。

MPI生物化学所所长、全能性研究室主任Kikuë Tachibana在之前的研究中已经发现,Nr5a2是在生命之初“唤醒”胚胎DNA的全能性先锋因子。在他们目前的研究中,科学家们使用冷冻电镜成像方法来可视化 Nr5a2 与核小体的相互作用。

该研究的第一作者 Wataru Kobayashi 创建了与核小体结合的人类 Nr5a2 的单粒子图像,绘制了其三维结构。这表明 Nr5a2 的 DNA 结合结构域与核小体的 DNA 小沟锚竞争,并部分地将 DNA 从组蛋白上解旋。

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