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评 述 第45 卷 第 19 期 2000 年 10 月 组蛋白和核小体在基因转录中的作用 黄百渠 曾庆华 毕晓辉 王玉红 李玉新 (东北师范大学遗传与细胞研究所, 长春 130024. Email: huangbq@nenu.edu.cn) 摘要 有证据表明, 染色质和核小体构型的改变在转录的起始中起着重要的调节作用. 根据这方 面的必威体育精装版研究进展, 结合部分实验结果, 初步探讨了以下相关问题: (1) 转录起始与核小体改构 (nucleosome remodeling). 评述了两类起不同作用的核小体改构复合体(nucleosome remodeling complexes), 一类是具有 DNA 激活的 ATP 酶活性的复合体, 它们通过重构核小体的组蛋白核心 或改变 DNA 链在核小体上的位置来增加启动子序列与转录因子的可接触性, 从而激活基因转 录 另一类是组蛋白乙酰转移酶家族(HATs), 可以对核心组蛋白 N- 端尾巴上的赖氨酸残基进行 乙酰化修饰, 以此调节基因转录. (2) 核心组蛋白对转录的影响. 针对核心组蛋白同转录因子在 DNA 模板上的相互作用关系及其对转录过程的抑制作用, 以及转录过程中核小体的 置换 (displacement)等开展了讨论. (3) 组蛋白H1 对基因转录的影响. 主要针对H1 对某些基因特异性 和选择性抑制的作用机制作了探讨. 对这一领域的必威体育精装版成果和进展作了概要的评述, 同时提出了 值得深入探讨的问题. 认为染色质结构对转录的影响将成为基因调控机制研究的热点. 关键词 组蛋白 核小体 染色质结构 基因转录 真核基因转录的调控是一个多步骤的复杂过程. 一个转录循环至少包括起始(initiation) 延伸(elongation)和终止(termination) 3 个主要阶段, 其中转录的起始是最关键的调控机制, 涉 及各种转录调节因子同基因上游启动子序列之间的相互作用和结合 与 RNA 聚合酶形成转 录复合体(pre-initiation complex) 以及随后复合体的活化等一系列过程. 过去多年间对转录 起始的研究主要包括两个方面: 一是基因的顺式作用元件(cis-acting elements)及与它们相互作 用的反式作用因子(trans-acting factors) 的发现 鉴定 分离 纯化和功能分析; 另一方面的 [1, 2] 研究则涉及染色质结构对转录活性的影响 . 越来越多的实验证据表明, 染色质和核小体构 型的改变在转录的起始中起着重要的调节作用. 由于间期细胞核中的 DNA 是以核小体链或 更高层次的染色质纤维的形式存在的, 因此, 转录复合体形成的先决条件是启动子区域的暴 露(promoter clearance), 以便同转录调节因子结合. 近年来, 发现了一批能够通过改变染色质 [3, 4] 结构来促进或阻止转录因子同 DNA 结合, 从而激活或抑制基因转录的蛋白因子 . 在基因 调控研究领域, 越来越多的兴趣和注意力集中到了染色质结构改变和核小体修饰对基因转录 的调节作用, 以及这一过程中涉及的 DNA-蛋白质 蛋白质-蛋白质之间的相互作用关系等问