基因调控与表观遗传
染色质重塑(chromatin remodeling)
/ KROH-muh-tin ree-MOH-duh-ling /
想象一个塞得满满的书架,书挤得太紧,你一本都打不开。要读某一本,你先得有人把旁边的书推开、把那一卷抽出来。染色质重塑就是那个“有人”。它是对 DNA 缠绕其上的线轴(核小体)进行的主动滑动、弹出和重新排列,目的是让特定的 DNA 片段暴露出来或藏起来,好让细胞读取它们、或让它们关着。
准确地说,染色质重塑由叫染色质重塑复合物的分子机器来完成,它们消耗 ATP 来从物理上重新摆放核小体。它们可以让一个核小体沿 DNA 滑动、把它整个赶走、或换上不同版本的组蛋白——全都改变了哪些 DNA 是可接近的。这与组蛋白修饰(添加化学标签)和 DNA 甲基化(给 DNA 本身打标签)不同,尽管三者紧密协作:标签常常招募重塑机器,而重塑机器又帮助为打标签布置好区域。重塑做的是把一段 DNA 从被物理锁起来变成开门营业。
染色质重塑之所以重要,是因为“能否接近”是基因表达的第一道关:一个启动子埋在紧密打包的染色质里的基因,无论周围有多少转录因子,根本就读不了。重塑机器把门打开。它们对发育、对修复受损 DNA、对切换细胞程序都不可或缺,而好几种人类疾病——包括相当一部分癌症——正是由出了故障的重塑机器引起的。所以重塑是那块从物理上重新摆布基因组包装、使之配合细胞计划的肌肉。
在一个干细胞能开启一套新程序之前,重塑复合物先从物理上把核小体从关键启动子上滑开,清出跑道,好让转录因子和聚合酶终于能够降落。
清出跑道:把线轴从启动子上滑开。
染色质重塑(用 ATP 从物理上移动核小体)和组蛋白修饰(在化学上给它们打标签)是由不同机器完成的不同工作——尽管它们不断协作,所以容易被混为一谈。
又称
另见