hil-1基因通过饮食限制通路调节秀丽隐杆线虫寿命

目的揭示H1连接子组蛋白基因(H1 linker histone gene,hil-1)的生理学功能,以及其调控线虫寿命的分子机制。方法以秀丽隐杆线虫为模式生物,采用RNA干扰菌喂食、hil-1(gk229)突变体回交纯化以及过表达质粒显微注射技术来敲降、敲除以及过表达hil-1基因,然后观察线虫存活寿命及产卵情况,通过热耐受实验、百草枯应激实验和重金属Cr6+应激实验评价hil-1(gk229)突变体的抗逆性,利用实时荧光定量PCR实验以及构建双突变体线虫进一步确定hil-1调控寿命所关联的信号通路和作用靶点。结果与野生型N2线虫相比,RNA干扰后的线虫寿命以及hil-1(gk229)突变体线虫寿命明显缩短(P<0.001),而hil-1全身性过表达后线虫寿命延长(P<0.05)。与野生型N2线虫相比,hil-1(gk229)突变体线虫对热压力和氧化压力的耐受性明显降低(P<0.001,P<0.05),而对重金属的耐受能力无差异(P>0.05)。并且,相比于野生型N2线虫,hil-1(gk229)突变体线虫的发育周期缩短(P<0.001),产卵提前(P<0.001),但产卵总量没有显著变化(P>0.05)。给eat-2(ad465)突变体线虫喂食hil-1 RNA干扰菌后,hil-1表达下调不影响eat-2(ad465)突变体线虫的寿命(P>0.05)。相较于野生型N2线虫,hil-1(gk229)突变体线虫中daf-16表达水平明显下调(P<0.001),其下游基因mtl-1和ctl-1表达也下调(P<0.05,P<0.001)。与daf-2(e1370)突变体相比,daf-2(e1370),hil-1(gk229)双突变体线虫的寿命无明显变化(P>0.05),而与daf-16(mu 86)突变体相比,daf-16(mu86),hil-1(gk229)双突变线虫的寿命明显缩短(P<0.001)。与对照组相比,在表皮和肠道中RNA干扰hil-1基因表达后线虫寿命明显缩短(P<0.001)。结论hil-1基因缺失明显缩短线虫寿命,同时使线虫对热压力和氧化压力的耐受性降低。hil-1基因可能通过饮食限制信号通路调控秀丽隐杆线虫的寿命,且该作用主要在表皮和肠道。

H1foo在哺乳动物卵子发生和早期胚胎发育中的表达及功能研究进展

H1连接组蛋白(H1 linker histone,H1)是染色质结构和功能的关键调节因子。在相邻的核小体之间,H1与连接体DNA(linker DNA)结合构成染色质的念珠状结构,以稳定染色质的高级结构、调节基因表达。研究发现一种H1亚型,命名为卵母细胞特异性连接组蛋白(oocytespecific linker histone,H1foo),在哺乳动物卵母细胞中特异性表达。文章主要针对H1foo在卵巢卵泡、卵母细胞及早期胚胎发育中的表达分布模式,H1foo在卵母细胞减数分裂恢复和早期胚胎发育中的作用,H1foo在卵母细胞受精和体细胞核移植过程中与其他成分置换、实现基因组的完全重编程、恢复全能性中的重要作用进行综述,以期为相关机制研究提供参考。

30nm染色质纤维的结构及调控

真核细胞中,基因组DNA缠绕组蛋白八聚体形成核小体,核小体再经过多层次折叠压缩形成具有高级结构的染色质.过去30多年,科学家对30 nm染色质纤维的结构进行了大量的研究,然而关于30 nm染色质纤维的精细结构仍然存在很大的争议.本文综述了近年来对30 nm染色质纤维结构的最新研究进展,并重点阐述了最近解析的30 nm染色质纤维左手双螺旋结构.同时,我们还进一步讨论了一些对30 nm染色质纤维结构起调控作用的因子及其作用机制.最后,我们对30 nm染色质纤维结构与功能领域所面临的挑战和问题进行了展望.

30nm染色质纤维结构与表观遗传调控

真核生物的DNA以染色质形式通过逐级折叠压缩形成高级结构存在于细胞核中。染色质高级结构直接参与了真核基因的转录调控和其它与DNA相关的生物学事件,因此研究染色质高级结构对了解表观遗传学分子机制有着至关重要的作用。近些年,研究者们针对30 nm染色质高级结构提出了两个模型:螺线管模型和Zig-Zag模型。2014年,我们利用体外染色质组装体系重建了30 nm染色质纤维,运用高精度冷冻电镜技术得到了分辨率为11?的30 nm染色质纤维的精细结构,提出了30 nm染色质高级结构的左手双螺旋Zig-Zag模型。本文综述了30 nm染色质纤维结构研究方面的相关进展,并对30 nm染色质高级结构的表观遗传调控机理以及单分子成像和操纵技术在研究30 nm染色质高级结构中潜在的应用作出讨论和展望。