染色质

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  • 30纳米染色质高精度三维冷冻电镜结构成功解析
    p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp DNA如何包装成染色体,是科学家们一直努力破解的重要科学问题。近30年来,由于缺乏系统、合适的研究手段,作为染色质包装过程中承上启下的关键部分,30纳米染色质高级结构研究一直是现代分子生物学领域面临的最大挑战之一。 /p p style=" line-height: 1.5em "   科学家已经发现,染色质包装分4步完成,对应了染色质的四级结构:第一级结构是核小体 第二级结构是核小体螺旋化形成30纳米染色质纤维 第三级结构是30纳米染色质再折叠成更为复杂的染色质高级结构,即超螺旋体 第四级结构是超螺旋体进一步折叠形成在光学显微镜下可以看到的染色体。 /p p style=" line-height: 1.5em "   为解析30纳米染色质的高精度三维冷冻电镜结构,中科院生物物理所研究员李国红课题组及其合作者(朱平课题组和许瑞明课题组)在基金委重大研究计划“细胞编程与重编程的表观遗传学机制”支持下,自主建立了染色质体外组装和冷冻电镜技术(11埃)。利用这一技术,研究人员在国际上首次发现30纳米染色质纤维是以4个核小体为结构单元形成的左手双螺旋结构。同时,连接组蛋白H1在单个核小体内部及核小体单元之间的不对称分布及相互作用促成30纳米高级结构的形成,从而明确了H1在30纳米染色质纤维形成过程中的重要作用。 /p p style=" line-height: 1.5em "   2014年4月25日,在DNA双螺旋结构发现61周年的纪念日,《科学》杂志以Double Helix,Doubled(《双螺旋,无独有偶》)为题介绍了这项重要成果,并同期刊发英国剑桥大学教授Andrew Travers撰写的题为The 30-nm Fiber Redux(《30纳米纤维的归来》)的评论。该评论指出:(本文)结果明确地界定了染色质纤维中DNA的走向,解决了染色质到底是单股纤维还是双股纤维这个根本性的问题。本来似乎已经陷入困境的30纳米染色质纤维结构研究,又会重新成为生物学家们继续关注的焦点。该成果发表后受到国内外学术界的广泛关注,被多部世界知名最新版本教科书收录(《生物化学》《结构生物学》等)。 /p p style=" line-height: 1.5em "   据李国红介绍,在30纳米染色质纤维结构解析的基础上,他们通过与中科院物理所李明课题组合作,利用单分子磁镊技术对30纳米染色质纤维建立和维持的动力学过程进行了深入的探讨。在后续研究中,研究人员正在建立和完善描绘全基因组染色质结构的MNase-seq技术——gMNase-seq(细胞核内染色质结构分析方法),通过蛋白质融合或不同大小的金颗粒修饰和改造MNase,提高MNase-seq的空间分辨率,进一步描绘了细胞核内染色质纤维三维结构的动态调控及其分子机制。 /p p style=" line-height: 1.5em "   “30纳米染色质纤维结构”先后入选“十八大以来中国科学院重大创新成果”和“中国科学院‘十二五’标志性重大进展核心成果”。该研究成果表明我国科学家在攻克30纳米染色质纤维高级结构这一30多年悬而未决的重大科学问题上取得了重要突破,这使我国在染色质结构研究领域达到国际领先水平。同时,也为预测体内染色质结构建立的分子基础以及各种表观遗传因素对染色质结构调控的可能机理提供了结构基础。 /p p br/ /p
  • 广州生物院等在染色质高级结构调控细胞命运机制研究中获进展 成果发表于Cell Reports
    真核生物基因组DNA缠绕在组蛋白八聚体上形成染色质,并在染色质架构蛋白的作用下逐级折叠形成远距离的染色质相互作用(或染色质环)、拓扑相关结构域和染色质区室等染色质高级结构。远距离染色质互作可以调控基因表达,在细胞命运决定过程中具有关键作用。CCCTC结合因子(简称CTCF)最早被认为是绝缘子结合蛋白,随后发现CTCF在转录激活/抑制、基因印记、X染色体失活等方面均发挥重要的调控作用。近年来,CTCF被认为是染色质架构蛋白,与Cohesin复合物等在调控远距离染色质相互作用和维持染色质“成环”等方面起到重要作用。然而,CTCF是否在同一生物学过程中发挥其多重功能至今尚不清楚。4月5日,中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员姚红杰课题组联合美国加州大学圣地亚哥分校教授付向东课题组,在Cell Reports上,发表了题为CTCF functions as an insulator for somatic genes and a chromatin remodeler for pluripotency genes during reprogramming的研究论文。该研究运用体细胞重编程到诱导多能干细胞为模型,结合多维组学技术,并联合生物信息分析,揭示了CTCF介导的染色质绝缘和染色质结构变化协同调控干细胞多能性获得的新机制。研究发现,CTCF在体细胞重编程过程中表达逐渐升高,并发挥促进体细胞重编程为诱导多能干细胞的作用。在这一过程中,CTCF具有同时抑制体细胞相关基因表达和促进多能性基因网络激活的双重功能。机制分析发现,CTCF通过发挥染色质绝缘功能抑制体细胞相关基因的表达,同时,CTCF具有维持多能性基因染色质开放的作用,CTCF还结合在部分多能性基因启动子区,促进这些多能性基因增强子(Enhancer)和启动子(Promoter)之间的相互作用(EP互作)。此外,该研究还揭示了CTCF与染色质重塑因子SMARCA5形成蛋白复合物,有助于维持多能性基因的染色质开放和多能性转录因子的结合,促进多能性基因网络的激活。研究表明,在体细胞重编程为诱导多能干细胞过程中,CTCF发挥了介导染色质绝缘和染色质重塑的协同调控作用。该研究进一步完善了CTCF的生物学功能,并为后续研究细胞命运决定的调控机理提供了新思路。研究工作得到国家杰出青年科学基金、国家重点研发计划、国家自然科学基金联合基金项目和中科院战略性先导科技专项等的支持。  论文链接 本研究的模式图
  • 中科院生物物理所利用冷冻电镜技术解析30nm染色质高级结构取得重要突破
    4月25日,Science杂志以长幅研究论文(Research Article)形式发表了中科院生物物理所朱平研究组和李国红研究组合作利用冷冻电镜三维重构技术解析的30nm染色质左手双螺旋高清晰三维结构这一重要研究成果。   61年前的同一天(1953年4月25日),沃森和克里克发表的DNA双螺旋结构模型使生命科学研究深入到分子层次,开启了分子生物学时代。但任何有关DNA的生命活动都是在DNA及其所缠绕的组蛋白组装形成的染色质这个结构平台上进行的。由于缺乏一个系统性的、合适的研究手段和体系,目前对于30nm染色质纤维这一超大分子复合体的精细结构组成还具有很大争议,染色质的高级结构研究一直是现代分子生物学领域面临的最大挑战之一。   近年来,冷冻电镜(cryo-EM)技术在结构生物学领域发展迅速,为研究30nm染色质的高级结构及其调控机制提供了一个最为合适的研究工具。依靠多年来在冷冻电镜高分辨率三维重构、30nm染色质及表观遗传调控等领域的长期工作积累,朱平研究组和李国红研究组成功建立了一套30nm染色质体外重建和结构分析平台,利用冷冻电镜单颗粒三维重构方法率先解析了30nm染色质纤维的高分辨率三维结构,这是目前为止最为清晰的染色质高级结构图。该结构揭示了30nm染色质纤维以4个核小体为结构单元 各单元之间通过相互扭曲折叠形成一个和DNA右手双螺旋类似的左手双螺旋高级结构(图1) 结构单元之间的空隙可能是组蛋白修饰、染色质重塑等表观遗传现象发生的重要调控区域。同时,该研究首次明确了连接组蛋白H1在30nm染色质纤维形成过程中的重要作用。这些研究结果为预测染色质结构建立的分子基础以及各种表观遗传因素包括组蛋白变体、组蛋白化学修饰等对染色质结构调控的可能机理提供了可靠的结构基础。本论文评审人评论说&ldquo 30nm染色质结构是最基本的分子生物学问题之一,困扰了研究人员30余年&rdquo ,该结果是&ldquo 目前为止解析的最有挑战性的结构之一&rdquo ,&ldquo 在理解染色质如何装配这个问题上迈出了重要的一步&rdquo 。   图1. 30nm染色质左手双螺旋结构模型 ((Song et al, Science,25 April 2014: Vol. 344 no. 6182 pp. 376-380,research article)   本研究工作是中科院生物物理所朱平研究组、李国红研究组、许瑞明研究组长期合作获得的重要成果,得到了基金委重点项目(31230018)、基金委细胞编程与重编程重大研究计划项目(91219202,91019007),中丹国际合作项目(21261130090)以及青年基金项目(31000566)等的资助。   科技创新需要合作,30nm染色质纤维的高分辨率三维结构的解析正是我国科研人员在合作创新方面的成功范例。在这项研究当中,朱平研究员长期从事冷冻电镜三维结构应用研究,李国红研究员长期从事30nm染色质及表观遗传调控研究,他们二人通过多年的紧密合作,发挥各自专长和优势,在国际上率先解析了30nm染色质的高清晰三维结构,使我国在相关领域的研究处于世界前列。   另外,再先进的仪器,只有会用、用好了才能真正发挥出它的作用。在这项研究中采用了世界先进的300千伏Titan Krios冷冻低温透射电镜,但如果没有科研人员对于冷冻电镜的深入理解,若对仪器的理解停留在按说明书来操作,恐怕永远也不会有新的发现。   李国红研究员(左)和朱平研究员(右)

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  • 【转帖】细胞》:果蝇细胞中发现五种主要染色质类型

    100 kb)——是一种新类型(被命名为黑色)。尽管黑色染色质域相对基因贫乏——它们包含了大于4000个基因,Filion等人发现这些基因没有或只有非常有限的转录活性。插入黑色区域的报道转基因通常都是受阻遏的,这意味着黑色染色质的活性抑制了转录。在胚胎细胞的沉默黑色区域中的基因在一些其他的组织中也有表达,因此研究人员推测这种形式的染色质或许与发育调控有关,至少是部分相关。DamID数据的分类同时表明,常染色质包含有两个截然不同的类型。黄色和红色染色质都含有蛋白质和组蛋白改变——这是转录活性区域的特点——并产生大量的mRNA,但是红色染色质携带了几种对于这种染色质而言是独一无二的调节蛋白质,包括核小体改造Brahma。同样,尽管是类似水平的转录,组蛋白H3在赖氨酸36上的三甲基化——这之前被描述为转录延伸的一种普遍的标记——被高度富集于黄色区域中的基因,但在红色染色质中却没有。有趣的是,活性染色质的这两种形式可能反映了不同基因类型的完全不同的调控机制:黄色染色质中的基因具有占优的广泛表达,并具有基本的细胞功能,然而红色染色质区域中的基因则更加特殊。研究人员在最近出版的《细胞》杂志上报告了这一研究成果。研究人员指出,与染色质有关的蛋白质被广泛保存于物种中,因此很可能这种分类将广泛适用。新区域类型的更多研究将为染色质如何帮助控制基因表达提供一个更微妙的观点。(群芳)《科学时报》 (2010-11-03 A4 国际)

  • 染色质共沉淀VS免疫共沉淀!区别大揭秘!

    [font=宋体]染色质免疫共沉淀[/font][font=宋体][font=宋体]染色质免疫共沉淀([/font][font=Calibri]Chromatin Immunoprecipitation Assay, ChIP[/font][font=宋体]):[/font][font=Calibri]ChIP[/font][font=宋体]是一项比较流行的研究转录因([/font][font=Calibri]transcriptionfactor,TF[/font][font=宋体])与启动子([/font][font=Calibri]promoter[/font][font=宋体])相互结合的实验技术。它的基本原理是在活细胞状态下固定蛋白质-[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]复合物,并通过超声或酶处理将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过抗原抗体的特异性识别反应沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]片段,通过对目的片断的纯化与检测,从而获得蛋白质与[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]相互作用的信息。它能真实、完整地反映结合在[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]序列上的调控蛋白,是目前确定与特定蛋白结合的基因组区域或确定与特定基因组区域结合的蛋白质的一种很好的方法。 [/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]染色质免疫共沉淀([/font][font=Calibri]ChIP[/font][font=宋体])实验的优点[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]与传统的研究转录因子和[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]相互作用的方法相比,染色质免疫共沉淀([/font][font=Calibri]ChIP[/font][font=宋体])技术是一种在体内研究[/font][font=Calibri]DNA[/font][font=宋体]与蛋白质相互作用的理想方法。染色质免疫共沉淀([/font][font=Calibri]ChIP[/font][font=宋体])的优点在于能够在体内捕获转录因子和靶基因的相互作用,能同时快速地提供一种或者多种基因的调控机制,因此有着非常重要的应用价值。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]染色质免疫共沉淀([/font][font=Calibri]ChIP[/font][font=宋体])实验的局限性[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]染色质免疫共沉淀([/font][font=Calibri]ChIP[/font][font=宋体])技术也有一定的局限性:[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]第一,该技术需要抗目的蛋白或者特殊修饰标签的高度特异性抗体。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]第二,假阴性信号可能源于无效的抗体结合或者在交联过程中抗原受到干扰。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]第三,甲醛固定可能是暂时的,甚至是非特异的,可能导致相邻的蛋白形成假阳性信号。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]第四,难以同时得到多个蛋白质对同一序列结合的信息等。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]免疫共沉淀[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]免疫共沉淀[/font][font=Calibri](Co-IP)[/font][font=宋体]是免疫沉淀的延伸[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]主要用于蛋白[/font][font=Calibri]-[/font][font=宋体]蛋白相互作用检测。如果样品溶液中存在与靶蛋白相互作用的目的蛋白[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]也会被一同捕获及纯化得到[/font][font=Calibri],[/font][font=宋体]通过[/font][font=Calibri]SDS-PAGE[/font][font=宋体]、[/font][font=Calibri]Western[/font][font=宋体]和质谱等方法鉴定与靶蛋白结合的蛋白。其原理是如果两个蛋白在体外体系能够发生特异性相互作用的话,那么当用一种蛋白的抗体进行免疫沉淀时,另一个蛋白也会被同时沉淀下来。其基本流程如下[/font][font=Calibri]:[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州提供免疫共沉淀([/font][font=Calibri]Co-IP[/font][font=宋体]) [/font][font=Calibri]/ [/font][font=宋体]免疫沉淀([/font][font=Calibri]IP[/font][font=宋体])技术服务,推荐理由:[/font][/font][font=宋体][font=宋体]①一站服务[/font][font=Calibri], [/font][font=宋体]方便快捷[/font][/font][font=宋体][font=宋体]您只需提供细胞或组织裂解液,义翘神州助您完成免疫沉淀[/font] [font=Calibri](IP) [/font][font=宋体]和免疫共沉淀 [/font][font=Calibri](Co-IP) [/font][font=宋体]实验。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]②经验丰富[/font][font=宋体][font=宋体]长期从事[/font][font=Calibri]IP[/font][font=宋体]相关检测的技术团队,具有丰富的实践经验。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]③价格实惠[/font][font=宋体][font=宋体]使用义翘神州优质的[/font][font=Calibri]IP[/font][font=宋体]抗体和磁珠[/font][font=Calibri]/[/font][font=宋体]胶珠,享受优惠价格。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以关注:[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/ip-co-ip-service[/font][/font]

  • 【求购】快速改良型巴氏染色试剂

    【求购】快速改良型巴氏染色试剂

    利用巴氏染色液进行的巴氏染色,是临床细胞学检查常用的传统染色方法。该染色方法的特点是对细胞具有多色性染色结果,能清晰地显示细胞的结构,特别是细胞核染色质非常清楚,从而较容易发现异常细胞。通过巴氏染色可反映出细胞在炎症刺激下和恶变后的形态学变化,对早期发现和诊断一些病变和肿瘤具有较重要意义。在妇科检查中,巴氏染色细胞学检查是宫颈癌及癌前病变的较常用筛查方法。同时巴氏染色还可观察女性激素水平和检测生殖道病原体如念珠菌、滴虫等的感染。产品性能特点: 细胞着色艳丽,对比清晰,着色稳定、操作简易、无毒环保,能快速分辨出细胞的各个结构,对微生物感染和细胞病变等能快速做出诊断。染液经改良后使细胞着色更加稳定,有效延长了标本的保存时间。改进巴氏染色过程的繁琐,染液不含任何重金属等有毒的成分,属于新型环保安全的染色试剂。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/06/201106231243_301157_2324710_3.jpg

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