表观遗传与基因组印记

组蛋白修饰

DNA并非自由漂浮,而是缠绕在称为组蛋白的线轴状蛋白质上。组蛋白修饰就像给这些线轴挂上小小的化学旗帜,告诉细胞是把线松开、读取附近的基因,还是把线缠得更紧、让它们保持沉默。

这些旗帜是添加到组蛋白尾部的化学基团,包括乙酰基、甲基和磷酸基。特定的组合会被其他蛋白质当作指令来解读:乙酰化通常会松开染色质、有利于转录,而某些甲基化标记则可能激活也可能抑制,取决于被标记的是哪个氨基酸。

添加这些标记的酶有时被称为“书写者”,去除它们的称为“擦除者”,识别它们的蛋白质称为“阅读者”。某一区域上的标记图谱构成了部分研究者宽泛称为“组蛋白密码”的内容,不过这些标记是组合发挥作用,而非严格的一一对应密码。

与DNA甲基化不同,许多组蛋白标记更替很快,使其非常适合做出响应的、短期的调控。它们与甲基化和染色质重塑协同作用,共同决定基因的活性。

同一种化学基团位于组蛋白的不同位置可能含义相反,因此一个标记要由它所在的残基和类型共同命名,例如某个特定赖氨酸的乙酰化。