表观遗传景观影响转录因子绑定
像线紧密地缠绕在线轴上,DNA缠绕在组蛋白和打包成结构称为核小体。科学家们圣裘德儿童医院的研究正在探索如何一种转录因子称为先锋DNA转录因子访问,即使它是紧紧缠绕。他们的工作显示表观遗传景观如何影响转录因子绑定。转录问题已经涉及大量的癌症,这更详细的理解过程可能帮助开发未来的疗法。该研究发表在今天自然。
DNA核小体包装的身体阻止转录因子调节基因的表达可以访问他们的结合位点。限制访问DNA是如何调节转录。不可分割的一部分然而,先锋转录因子可以绑定到目标DNA片段甚至在压实的染色质,也被认为是促进其他转录因子的结合。
先锋转录因子之间所谓的实验因素包括Oct4和用于诱导多能性(能够产生不同的细胞类型)。先锋转录因子如何访问紧紧缠绕DNA还不清楚。为了更好地理解这个过程,科学家们圣裘德使用低温电子显微镜(低温电子显微镜)和生物化学调查Oct4如何与核小体相互作用。
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免费订阅”建立在努力理解核小体的动态行为之前,我们想了解其他因素可能会利用这些动态变化访问染色质,“说通讯作者马里奥盐土植物博士,圣裘德部门结构生物学。“Oct4没有绑定,我们预期的可能,而不是绑定在核小体,我们发现外面绑定一点。”
“的一个主要发现是表观遗传修饰可以影响转录因子结合和协调,“盐土植物补充道。“现有的染色质的表观遗传状态可以确定转录因子如何合作与染色质结合。”
表观遗传的影响
结果表明,第一个Oct4分子绑定“修复”核小体的位置,增加了接触其他的结合位点,从而促进额外的转录因子的结合和解释转录因子协同。他们还发现,Oct4联系人组蛋白,这些交互协同促进开放染色质和影响力。他们的工作还表明,在组蛋白修饰H3K27 Oct4影响DNA的定位。这些发现解释表观遗传景观如何调节Oct4活动,以确保适当的细胞编程。
值得注意的是,研究人员利用内生人类DNA序列代替人工序列组装他们的核小体。这允许他们研究核小体的动态特性,尽管它是更具挑战性。
“在这项工作中,我们使用真正的基因组DNA序列研究转录因子的功能,”第一作者Kalyan Sinha说,博士,圣裘德结构生物学。”这种策略让我们发现第一个绑定事件Oct4头寸nucleosomal DNA的方式允许合作绑定附加Oct4分子内部网站。另外,我们观察到激动人心的交互与组蛋白尾巴已经看到,组蛋白修饰可以改变这些交互。在一起,这些发现提供了新的见解的开拓性活动Oct4。”
“组蛋白修饰影响DNA是如何定位以及转录因子如何绑定合作,”Sinha说,“这意味着细胞中,如果你有相同的DNA序列,不同的表观遗传修饰可以导致不同的组合对转录因子结合的影响。”
参考:Sinha KK Bilokapic年代,Du Y,马利克D,盐土植物m .组蛋白修饰调控转录因子协同先锋。自然。2023年。doi:10.1038 / s41586 - 023 - 06112 - 6
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