细胞中的dna和组蛋白与dna合成分别在哪一时期合成

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-05-19 07:32 标签： 组蛋白与dna合成

monomethylation的研究论文，该研究成果由中国科学院水生生物研究所原生动物功能基因组学学科组与美国密歇根大学刘一凡实验室合作完成。

在真核细胞中，核DNA被包装成染色质，以核小体为基本单元。核小体通常包含长度约为200bp的 DNA和组蛋白核心，因此，除了携带DNA具有的遗传信息外，核小体还具有大量的表观遗传信息，其中又以组蛋白翻译后修饰为主。近年来的研究表明，组蛋白修饰及相关酶类（包括乙酰化酶、去乙酰化酶和甲基转移酶等）在DNA复制中具有重要作用且与癌症等人类疾病密切相关，但对于表观遗传信息与DNA复制之间的关系，尤其是表观遗传因子对DNA复制延伸的影响等方面还知之甚少。

自2011年起，水生所缪炜研究员和密歇根大学刘一凡教授（共同通讯作者）带领的团队，利用模式生物嗜热四膜虫，在鉴定到一个甲基转移酶TXR1基因并证明其负责组蛋白H3第27号赖氨酸单甲基化这一功能的基础上，进一步发现该基因缺陷型细胞株将受到严重的DNA复制压力（如：产生大量的单链DNA、异常的DNA复制中间产物、显著激活DNA损伤应激通路等）；同时利用高通量测序对野生型和TXR1敲除株细胞中的单链DNA的深入分析表明，DNA复制起点附近是受到DNA复制压力的热点区域，进而建立了根据单链DNA的位置预测四膜虫全基因组DNA复制起点的新方法；进一步对基因互作的研究表明TXR1基因可作用于Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA)，而PCNA直接参与了DNA复制且在DNA复制延伸中具有重要作用。因此推测，四膜虫是通过组蛋白H3第27号赖氨酸的单甲基化与PCNA的相互作用来影响DNA复制延伸的。

该研究成果首次发现了单细胞真核生物中组蛋白H3第27号赖氨酸单甲基化与DNA复制延伸间的关系，不仅证实了真核生物中组蛋白修饰与DNA复制间保守通路的存在，而且对真核生物DNA复制起点的鉴定及其识别机制的研究具有重要意义。

水生所熊杰博士和密歇根大学高珊博士是该论文的并列第一作者。这是水生所缪炜实验室继今年3月与美国学者合作揭示四膜虫交配型决定分子基础（Plos Biology, 2013，11(3): e1001518）后在四膜虫研究中的又一重要研究成果。

　　近日，来自哥本哈根大学的研究人员在国际学术期刊Nature上发表了一项最新研究进展，他们发现了组蛋白H1的新功能，这一发现提升了人们对于细胞如何保护和修复DNA损伤的认识。


　　由于组蛋白的存在，DNA链能够包绕在组蛋白上形成核小体结构，并可以进一步组装为染色质。一个细胞内的DNA链大约有2米长，而细胞通过将其包绕在组蛋白上形成染色质可以将其压缩100,000倍。


　　通常来讲，细胞内有5种组蛋白，其中四种为核心组蛋白，它们的功能已经得到大量研究，它们除了在染色质组装方面发挥重要作用，还在许多与DNA编码有关的过程中发挥重要功能，其中包括DNA损伤修复。第五种组蛋白H1负责与核小体间的DNA结合，但目前对于组蛋白H1的功能还没有完全了解清楚。


　　在这项研究中，研究人员利用质谱技术发现组蛋白H1还可以帮助招募损伤修复蛋白。"目前国际上对于组蛋白的研究主要集中在核心组蛋白，而组蛋白H1得到的关注较少，主要是我们一直没有意识到它也会影响DNA损伤修复过程。我们的研究发现了组蛋白H1在这一过程中发挥重要作用，填补了细胞如何保护DNA这一谜题，为这一领域的研究开启了新的大门。"研究人员这样说道。


　　他们希望这项新发现可以引导科学家们对组蛋白H1投入更多关注，增加人们对于细胞DNA损伤修复过程的认识，同时也可以为DNA损伤引起的疾病治疗提供新的启示。

DNA复制发生在细胞分裂间期的S期,S期又叫DNA合成期

真核细胞在细胞周期中,由上次细胞分裂结束到下次细胞分裂开始的持续时间.

间期细胞进行旺盛的生物合成和生长,是细胞进入有丝分裂期的重要准备阶段.间期可划分为：G1、S、G2三个时期.G1期又叫

DNA合成前期,该时期的子细胞体积逐渐长大,其内部的细胞器逐步装配完善并行使特定功能,因此细胞内急剧合成RNA和某些专一性蛋白质.G1期的持续时

间约8小时.S期又叫DNA合成期,该时期细胞不仅完成DNA复制,同时进行合成组蛋白和非组蛋白.新复制的DNA与新合成的组蛋白迅速结合构成核小体,

由核小体串连成染色质细丝,从而完成染色质复制.S期的持续时间约6小时.G2期又叫DNA合成后期,该时期合成细胞有丝分裂期所需要的蛋白质和刺激因

子,以及必需的能量准备.此外,核内染色质细丝开始凝缩.G2期的持续时间约5小时.

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