组蛋白H1驱动异染色质凝聚

文摘   2024-07-31 21:29   江苏  

最近,来自奥地利科学技术研究所冯小琦团队The Plant Cell在线发表了题为 Linker histone H1 drives heterochromatin condensation via phase separation in Arabidopsis的研究论文,探索了组蛋白H1如何驱动异染色质焦点的形成。



背景回顾


为了适应细胞核,DNA被密集包装成称为核小体的结构。这些核小体由DNA包裹的核心组蛋白以及与核小体之间的DNA结合的连接组蛋白H1组成。包含不编码但可以在基因组中跳跃并破坏基因的重复序列的DNA部分进一步浓缩成称为异染色质焦点的结构。这些焦点在显微镜下表现为可见的致密结构,并维持重复序列的沉默。H1蛋白是动物和植物中异染色质焦点的形成和重复序列沉默所必需的。


科学问题


H1如何诱导异染色质焦点的形成?异染色质焦点的形成对于H1在染色质中的功能是否是至关重要的?


研究发现


我们的研究表明,H1通过相分离机制浓缩拟南芥中的异染色质。这种机制是指大分子的自聚集特性,导致不同相的形成。这种现象的一个简单例子是油和水混合后自发分离。我们发现H1的C末端结构域 (CTD) 在体外和体内介导染色质相分离。没有CTD,H1不再能驱动异染色质焦点的形成或行使正常功能,例如调节核小体重复长度和DNA甲基化。因此,CTD介导的相分离是组蛋白H1促进异染色质凝聚或在异染色质中实现其功能的主要机制。


展望未来


我们的数据还表明,细菌H1样蛋白(类似于真核H1蛋白的CTD)可以介导相分离。因此,我们认为H1和H1样蛋白介导的相分离代表了压缩染色质和DNA的古老机制。还需要严格的测试来证实这一想法。


参考文献:

Shengbo He, Yiming Yu, Liang Wang, Jingyi Zhang, Zhengyong Bai, Guohong Li, Pilong Li, Xiaoqi Feng. Linker histone H1 drives heterochromatin condensation via phase separation in Arabidopsis. The Plant Cell, 2024, 36(5): 1829–1843. DOI: 10.1093/plcell/koae034


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原文:Xiaoqi Feng

译者:Chao Bian, TPC Assistant Features Editor

编辑:Zhaodong Hao, TPC Special Content Editor

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ThePlantCell
The Plant Cell, published by ASPB, reports novel research of special significance in plant biology.
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