表观调控rDNA转录的研究进展

rDNA是控制细胞核糖体生物合成的串联重复基因,影响着整体蛋白质的翻译水平,与细胞生长代谢息息相关.由于rDNA序列具有多拷贝的重复特征,其转录除了受一般转录机制的调节外,还受多重表观调控机制的调节,精细调控着rDNA的转录状态.一般认为rDNA分为活跃和沉默两种状态,分别与活跃染色质标记和异染色质标记相关.近些年来,发现一种平衡态rDNA的存在,更加丰富了rDNA表观机制的研究.H3.3是一种H3组蛋白变体,是近些年来的研究热点,已有报道H3.3可能在分子伴侣HIRA的介导下整合进入活跃rDNA,然而沉默rDNA的维持是否也与H3.3的作用相关需要更多的探索.CTCF是rDNA重复单元间的绝缘子成分,与H3.3相关但并不清楚是否也调控着rDNA的转录.该综述讨论了几种调控rDNA表观状态的机制,并对可能参与该过程的新机制提出了设想.

核糖体DNA转录的表观调控与肿瘤发生

近年来,表观遗传机制的研究结果提示核糖体DNA (rDNA)表观调控机制的缺陷可能诱导肿瘤发生。ATRX/DAXX复合物通过介导H3.3的H3K9me3修饰,建立和维持rDNA转录沉默。ATRX/DAXX基因在部分肿瘤中经常发生突变,可能刺激rDNA转录而促进肿瘤发生发展。本文主要阐述rDNA转录表达异常对肿瘤发生的促进作用,介绍rDNA基因转录的表观遗传调控机制,以期为针对rDNA转录调控机制的药物研发提供新的理论支持。

父源基因组重编程中组蛋白变体的作用

卵母细胞具有重编程精子基因组以确保胚胎正常发育的能力。精子入卵后,父源基因组会经历组蛋白替换鱼精蛋白,全基因组去甲基化等过程,从而启动胚胎发育。组蛋白H3的变体H3.3可以替换核小体中的典型组蛋白H3.1和H3.2,从而修饰染色质结构和影响基因表达。在早期胚胎发育过程中H3.3的缺失将导致染色体的过度凝集和错误分离。我们综述了组蛋白变体H3.3及其分子伴侣在精子发生、受精和早期胚胎发育中的作用,特别是H3.3对父源基因组重编程的重要性,这对理解受精后全能性合子的形成及着床前发育具有重要意义。

组蛋白H3变体H3.3及其在细胞重编程中的作用

组蛋白是真核生物中一类进化上相对保守的蛋白质。由组蛋白八聚体及缠绕其上的DNA构成的核小体是真核生物染色质的基本组成单位。核小体使DNA保持固缩状态,既能维持基因组的稳定性,又能保证DNA序列可以正确地进行复制、转录、重组和修复。核小体调控细胞的生物过程除了通过组蛋白翻译后修饰,还可以通过组蛋白变体替换的方式进行。研究发现,组蛋白H3变体H3.3与常规组蛋白H3尽管仅有几个氨基酸的区别,但H3.3却能由特异的分子伴侣介导,整合进入染色质的特定区域,从而发挥不同的作用。同时,H3.3作为一种母源因子在正常受精和体细胞核移植等细胞重编程过程中也发挥着重要作用。本文总结了H3.3的结构特点和富集情况,探讨了特异的分子伴侣及其在细胞重编程中的作用,以期为提高体细胞重编程效率提供新思路,为体细胞重编程的应用奠定基础。