北京基因組所單細胞中識別染色質類染色質拓撲的算法
基因組DNA和組蛋白以特定的形式高度折疊在細胞核中,這一高級結構即三維基因組學,對細胞核內的諸多生命活動至關重要。基于染色質構象捕獲(3C),尤其是高通量技術(Hi-C,ChIA-PET)的發展推動了三維基因組的研究,發現了包括染色質拓撲相關結構域(TAD),染色質環等一系列層次化的結構特征。近年來,單細胞水平下的Hi-C研究成為三維基因組的重要研究方向。單細胞Hi-C數據對深入理解染色質結構的動力學機制,建立高分辨率細胞發育圖譜都具有重要意義。然而,單細胞Hi-C數據由于極度稀疏,目前主流的Hi-C數據分析算法對其無能為力,而針對單細胞Hi-C設計的算法亦表現不佳。因此,亟須新的計算方法來分析鑒定單細胞內的染色質高級結構。 7月27日,中國科學院北京基因組研究所(國家生物信息中心)張治華研究組開發了預測單細胞內類TAD結構的算法deTOKI。相關研究成果以DeTOKI identifies and characteriz......閱讀全文
染色質DNA基因組的介紹
凡是具有細胞形態的生物其遺傳物質都是DNA,只有少數病毒的遺傳物質是RNA。在真核細胞中,每條未復制的染色體包含一條縱向貫穿的DNA分子。狹義而言,某一生物的細胞中儲存于單倍染色體組中的總遺傳信息,組成該生物的基因組。真核生物基因組DNA的含量比原核生物高得多。 突變分析結果表明,并非所有基因
北京基因組所單細胞中識別染色質類染色質拓撲的算法
基因組DNA和組蛋白以特定的形式高度折疊在細胞核中,這一高級結構即三維基因組學,對細胞核內的諸多生命活動至關重要。基于染色質構象捕獲(3C),尤其是高通量技術(Hi-C,ChIA-PET)的發展推動了三維基因組的研究,發現了包括染色質拓撲相關結構域(TAD),染色質環等一系列層次化的結構特征。近
研究揭示擬南芥基因組加倍導致的三維染色質結構
6月11日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)雜志在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所植物分子遺傳國家重點實驗室方玉達研究組題為The effects of Arabidopsis genome duplication on the chro
重大突破!染色質擴展顯微鏡技術可破解基因組秘密
開啟或關閉基因的能力是我們在細胞、個體甚至在健康和疾病方面觀察到的多樣性的基礎。這個過程被稱為基因轉錄,涉及到將儲存在我們的DNA中的信息轉化為RNA。 在此之前,科學家們一直依靠不精確的圖解和間接的實驗來了解這一過程,因為它發生在分子水平上,并不直接可見。然而,在一項新的研究中,一種突破性的
擬南芥基因組加倍導致的三維染色質結構及基因表達調控
6月11日,《核酸研究》(Nucleic Acids Research)雜志在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所植物分子遺傳國家重點實驗室方玉達研究組題為The effects of Arabidopsis genome duplication on the chro
北京基因組所解釋了細胞在熱刺激反應中染色質構象改變
熱刺激是細胞經常面對的環境刺激,熱刺激反應是所有細胞普遍具有的刺激反應機制。熱刺激誘導的廣泛的轉錄調控是熱刺激反應的重要組成部分。近年來,科學家從表觀遺傳學的各層面對其機制開展了研究。當前,針對染色質空間構象這一重要的表觀遺傳學層次,是否在熱刺激反應中發揮作用以及可能的具體作用形式存在爭議。此外
三維染色質結構與基因組功能及進化的關系獲揭示
辣椒是世界上種植最廣泛的蔬菜之一,也是重要的調味料作物。近日,華南農業大學園藝學院辣椒課題組研究揭示了辣椒三維染色質結構與基因組功能及進化的關系。相關研究發表于Nature Communications。 我國辣椒生產和消費量居全球之首,種植面積超過3000萬畝,產量4000多萬噸,年逾700
異染色質和常染色質的結構差異
染色質可以分為兩種類群,異染色質和常染色質。最開始,這兩種形式是通過其在染色之后的顏色深淺區分的,常染色質一般著色較淺,而異染色質著色很深,表明其緊密聚集。異染色質通常集中在細胞核的邊緣區域。然而,不同于這種早期的二分法,最近的研究表明在動物和植物體內都擁有不止這兩種染色體結構,可能會有四到五種,區
常染色質與異染色質的功能差異
常染色質區域的基因可以被轉錄為信使RNA。常染色質區域非折疊的結構允許基因調控蛋白和RNA聚合酶與其上的DNA序列結合,從而開啟轉錄過程。在轉錄過程中,并非所有的常染色質都會被轉錄,但基本上非轉錄的部分會折疊為異染色質以保護暫時其上不用的基因。因此細胞的活性與細胞核中的常染色質數目有直接關系。常染色
染色質架構蛋白CTCF結合人類基因組位點的機制研究取得..
近日,國際著名學術期刊《Cell Research》雜志在線發表了上海交通大學系統生物醫學研究院比較生物醫學中心吳強課題組和中科院北京生物物理所王艷麗課題組合作研究成果,“Molecular mechanism of directional CTCF recognition of a diver
異染色質的主要類型組成性異染色質
組成性異染色質,指除S期以外在整個細胞周期均處于聚縮狀態, DNA包裝比基本不變,可構成多個染色中心。
異染色質的主要類型兼性異染色質
在一定時期的特種細胞的細胞核內, 原來的常染色質可轉變成兼性異染色質。如雄性個體的細胞含有一個瘦小的Y染色體和一個大的X染色體, 由于X和Y染色體上很少有共同的基因, 對于雄性來說, X染色體上的基因就只有一個拷貝。雖然雌性細胞有兩條X染色體, 也只有一條具有轉錄活性, 另外一條X染色體像異染色質一
染色質的分類
間期染色質按其形態特征、活性狀態和染色性能區分為兩種類型:常染色質和異染色質。按功能狀態的不同可將染色質分為活性染色質和非活性染色質。
性染色質檢測
實驗方法原理 在間期細胞核中,女性X染色質和男性Y染色質均可用特殊染色法顯示出來。女性的兩個X染色體中的一個,在間期時的染色質呈異固縮(Heteropyconosis),呈深染的小體稱Barr氏體。Barr氏體位于間期細胞核內面,呈三角形或半月形小體,易為碳酸復紅或硫堇等染料著色。正常女性Barr氏
染色質的定義
染色體在細胞周期的間期時DNA的螺旋結構松散,呈網狀或斑塊狀不定形物,即染色質。以濃集狀態存在者,稱異染色質(1~eterochromatin);以分散狀態存在者,稱常染色質(euchromatin)。常染色質染色較淺且均勻,異染色質染色深。性染色質與性染色體(x染色體和Y染色體)有關,稱x染色
異染色質的功能
關于異染色質的功能,還未深入了解。但以下的幾點是明顯的。 1結構型異染色質可以加強著絲點區,使著絲粒穩定,以確保染色體分離。 2可以隔離和保護重要基因(例如NOR區的18S和28S基因),防止或減少基因突變和交換。 3促進物種分化,同源染色體可通過其異染色質區的重復序列在減數分裂時配對,這
染色質重組的意義
染色質重組過程中,核小體滑動可能是一種重要機制,它不改變核小體結構,但改變核小體與DNA 的結合位置。實驗證明,這種滑動能被核小體上游的“十字形”結構阻斷。但“滑動”機制并不能解釋所有實驗現象。人們推測,在重組過程中,還有其他機制如核小體可能與DNA 分離,然后核小體經過重排,結構變化后,與DNA
異染色質的定義
異染色質分為結構異染色質和功能異染色質兩種類型。結構異染色質是指各類細胞在整個細胞周期內處于凝集狀態的染色質,多定位于著絲粒區、端粒區,含有大量高度重復順序的脫氧核糖核酸(DNA),稱為衛星DNA(satellite DNA)。功能異染色質只在一定細胞類型或在生物一定發育階段凝集,如雌性哺乳動物含一
異染色質的功能
關于異染色質的功能,還未深入了解。但以下的幾點是明顯的。 1結構型異染色質可以加強著絲點區,使著絲粒穩定,以確保染色體分離。 2可以隔離和保護重要基因(例如NOR區的18S和28S基因),防止或減少基因突變和交換。 3促進物種分化,同源染色體可通過其異染色質區的重復序列在減數分裂時配對,這
異染色質的定義
異染色質(heterochromatin)是指在細胞周期中具有固縮特性的染色體。
常染色質的功能
常染色質區域的基因可以被轉錄為信使RNA。常染色質區域非折疊的結構允許基因調控蛋白和RNA聚合酶與其上的DNA序列結合,從而開啟轉錄過程。在轉錄過程中,并非所有的常染色質都會被轉錄,但基本上非轉錄的部分會折疊為異染色質以保護暫時其上不用的基因。因此細胞的活性與細胞核中的常染色質數目有直接關系。常染色
染色質的發現過程
1879年,W. Flemming提出了染色質(chromatin)這一術語,用以描述細胞核中能被堿性染料強烈著色的物質。1888年,Waldeyer正式提出染色體的命名。經過一個多世紀的研究,人們認識到,染色質和染色體是在細胞周期不同階段可以相互轉變的形態結構。
概述染色質的成分
通過分離胸腺、肝或其他組織細胞的核,用去垢劑處理后再離心收集染色質進行生化分析,確定染色質的主要成分是DNA和組蛋白,還有非組蛋白及少量RNA。大鼠肝細胞染色質常被當作染色質成分分析模型,其中組蛋白與DNA含量之比近于1:1,非組蛋白與DNA之比是0.6:1,RNA與DNA之比為0.1:1。DN
染色質重塑的概念
染色質重塑chromatin remodeling :基因表達的復制和重組等過程中,染色質的包裝狀態、核小體中組蛋白以及對應DNA分子會發生改變的分子機理。
染色質凝聚的概念
中文名稱染色質凝聚英文名稱chromatin condensation;chromatin agglutination定 義染色質凝縮進一步形成染色體的過程。應用學科遺傳學(一級學科),細胞遺傳學(二級學科)
異染色質的定義
異染色質分為結構異染色質和功能異染色質兩種類型。結構異染色質是指各類細胞在整個細胞周期內處于凝集狀態的染色質,多定位于著絲粒區、端粒區,含有大量高度重復順序的脫氧核糖核酸(DNA),稱為衛星DNA(satellite DNA)。功能異染色質只在一定細胞類型或在生物一定發育階段凝集,如雌性哺乳動物
常染色質的定義
常染色質是染色質(由DNA、RNA和蛋白質組成)的一種松散聚集的形式,這種聚集方式在基因中大量存在,并且相應的片段通常處于活躍的轉錄當中(但并非必要,即常染色質部分不一定都是高表達的序列)。常染色質構成了細胞核基因組中表達最活躍的一部分。
染色質的結構要點
1、每個核小體單位包括 200 bp左右的DNA超螺旋和一個組蛋白八聚體以及一個分子的組蛋白H1。2、組蛋白八聚體構成核小體的盤狀核心顆粒,相對分子質量100 000,由4個異二聚體組成,包括兩個H2A-H2B和兩個H3-H4。3、146 bp的DNA分子超螺旋盤旋組蛋白八聚體1.75圈。組蛋白H1
什么是常染色質?
常染色質是染色質(由DNA、RNA和蛋白質組成)的一種松散聚集的形式,這種聚集方式在基因中大量存在,并且相應的片段通常處于活躍的轉錄當中(但并非必要,即常染色質部分不一定都是高表達的序列)。常染色質構成了細胞核基因組中表達最活躍的一部分。 人類基因組中92%為常染色質。
什么是Y-染色質?
Y染色質又稱Y小體或熒光小體。Y染色體用熒光染料染色后,呈亮暗不一的熒光帶,在Y染色體長臂的遠側段呈明亮的熒光區。在問期時Y染色體長臂遠側段的強熒光特性仍然存在,經熒光染色后,呈強熒光亮點,直徑為0.25—0.3um,位于細胞核內的任何部位。