轉(zhuǎn)錄活性常染色質(zhì)與受阻遏異染色質(zhì)的染色質(zhì)傳統(tǒng)分類曾是一個(gè)有用的模型，但它應(yīng)該進(jìn)行升級，以適應(yīng)人們?nèi)找嬖黾拥挠嘘P(guān)染色質(zhì)功能域的知識。一項(xiàng)在果蠅中對與蛋白質(zhì)有關(guān)的53種染色質(zhì)進(jìn)行的大規(guī)模綜合性全基因組分析表明，染色質(zhì)有五種主要類型；這些可以構(gòu)成描述表觀基因組的新框架。
阿姆斯特丹市荷蘭癌癥研究所的Guillaume J. Filion和同事從染色質(zhì)蛋白質(zhì)組中選擇了一組寬泛的蛋白質(zhì)，并利用DamID方法在一個(gè)胚胎果蠅細(xì)胞株中繪制了它們的基因組位置。在這項(xiàng)技術(shù)中，每種感興趣的蛋白質(zhì)都被混合了DNA腺嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶（Dam），它利用一個(gè)甲基腺嘌呤足跡標(biāo)記了蛋白質(zhì)—DNA的相互作用位點(diǎn)。研究人員隨后利用一種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算分類策略在整個(gè)基因組中鑒別出了周期性的、*不同的蛋白質(zhì)組合。基因組區(qū)域——長度從1kb變化到100多kb——通過它們的蛋白質(zhì)信號而分成了5個(gè)清晰的類別，并且研究人員給每一個(gè)類別賦予了一個(gè)有顏色的名字。
綠色類和藍(lán)色類染色質(zhì)與兩種之前定義的受阻遏異染色質(zhì)類型相一致：“典型的"異染色質(zhì)包括異染色質(zhì)蛋白質(zhì)1（HP1）、（綠染色質(zhì)）和多梳組（PcG）關(guān)聯(lián)染色質(zhì)（藍(lán)色染色質(zhì)）。利用染色質(zhì)免疫沉淀反應(yīng)，F(xiàn)ilion等人還發(fā)現(xiàn)組蛋白在綠色和藍(lán)色區(qū)域改變了，這與這些異染色質(zhì)亞型之前的認(rèn)知相匹配。
引人注目的是，研究人員發(fā)現(xiàn)受阻遏異染色質(zhì)的zui豐富的形式——覆蓋了48%的基因組并且能夠形成大的區(qū)域（>100 kb）——是一種新類型（被命名為黑色）。盡管黑色染色質(zhì)域相對基因貧乏——它們包含了大于4000個(gè)基因，F(xiàn)ilion等人發(fā)現(xiàn)這些基因沒有或只有非常有限的轉(zhuǎn)錄活性。插入黑色區(qū)域的報(bào)道轉(zhuǎn)基因通常都是受阻遏的，這意味著黑色染色質(zhì)的活性抑制了轉(zhuǎn)錄。在胚胎細(xì)胞的沉默黑色區(qū)域中的基因在一些其他的組織中也有表達(dá)，因此研究人員推測這種形式的染色質(zhì)或許與發(fā)育調(diào)控有關(guān)，至少是部分相關(guān)。
DamID數(shù)據(jù)的分類同時(shí)表明，常染色質(zhì)包含有兩個(gè)截然不同的類型。黃色和紅色染色質(zhì)都含有蛋白質(zhì)和組蛋白改變——這是轉(zhuǎn)錄活性區(qū)域的特點(diǎn)——并產(chǎn)生大量的mRNA，但是紅色染色質(zhì)攜帶了幾種對于這種染色質(zhì)而言是*的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)，包括核小體改造Brahma。同樣，盡管是類似水平的轉(zhuǎn)錄，組蛋白H3在賴氨酸36上的*基化——這之前被描述為轉(zhuǎn)錄延伸的一種普遍的標(biāo)記——被高度富集于黃色區(qū)域中的基因，但在紅色染色質(zhì)中卻沒有。有趣的是，活性染色質(zhì)的這兩種形式可能反映了不同基因類型的*不同的調(diào)控機(jī)制：黃色染色質(zhì)中的基因具有占優(yōu)的廣泛表達(dá)，并具有基本的細(xì)胞功能，然而紅色染色質(zhì)區(qū)域中的基因則更加特殊。研究人員在zui近出版的《細(xì)胞》雜志上報(bào)告了這一研究成果。
研究人員指出，與染色質(zhì)有關(guān)的蛋白質(zhì)被廣泛保存于物種中，因此很可能這種分類將廣泛適用。新區(qū)域類型的更多研究將為染色質(zhì)如何幫助控制基因表達(dá)提供一個(gè)更微妙的觀點(diǎn)。
會(huì)員1.png)