表观遗传与基因组印记

染色质重塑

想象一条长长的珠串项链,每颗珠子都是缠绕在组蛋白上的DNA。染色质重塑就是滑动、弹出或重新排列这些珠子,使某段DNA变得暴露或隐藏。珠子所在的位置决定了细胞的机器能否接触到某个基因。

从机制上看,这是由称为染色质重塑复合物的分子机器完成的,它们利用ATP的能量来重新定位核小体——由DNA和组蛋白构成的珠状单元。通过打开启动子或清出通路,重塑让转录因子和聚合酶得以结合;通过把核小体压得紧密,则能关闭某一区域。

重塑与组蛋白修饰和DNA甲基化相互配合。组蛋白上的标记能招募重塑复合物,而由此形成的开放或关闭状态又会让进一步的标记更易或更难出现,从而构成自我强化的模式。

由于对DNA的可及性是几乎一切基因组过程的把关者,重塑不仅关系到转录,也关系到DNA复制和修复。重塑机器的缺陷与发育障碍和癌症相关。