人类基因组的信息由大约30亿个DNA碱基对编码，并包装成23对染色体。如果所有染色体都能解开并线性排列，那么它们将是一条约2米的细线。DNA分子必须被广泛包装以适合核内部，其大小在微米范围内。“ DNA线不是简单地塞入细胞核中。而是以一种非常有条理的方式折叠，以确保基因组的不同部分(有时彼此相隔几千个碱基对)可以相互交流以实现适当的基因功能。”弗赖堡免疫生物学和表观遗传学MPI小组负责人Nicola Iovino说。
这种包装的一部分是组蛋白，它们充当线轴，围绕该线轴缠绕DNA，从而使其紧实。DNA和蛋白质的这种复合物称为染色质。因此，染色质是将遗传物质进一步包装到染色体中的基础，染色体的结构以其独特的十字形而闻名。染色体本身在核内占据着独特的位置，称为染色体领地，这也使基因组的有效包装和组织成为可能。
有助于这种3D染色质组织的完整机器仍待探索。现在，位于弗莱堡MPI的Nicola Iovino实验室与来自瑞士巴塞尔的Friedrich Miescher研究所的Luca Giorgetti合作，展示了异染色质蛋白1a(HP1a)在3D染色质重组中的基本作用。受精后的结构。通过将强大的果蝇遗传学与3D基因组建模相结合，他们发现，在早期胚胎发育过程中，需要HP1a在多个层次上建立适当的染色质3D结构。
早期胚胎作为研究染色质重编程的模型
包装的程度以及相应的基因活性受表观遗传修饰的影响。这些是安装在组蛋白上的小化学基团。Fides Zenk说：“进行这些表观遗传修饰的蛋白质可以被认为是给定表观遗传修饰的书写者，擦除者或阅读者。我们发现，在果蝇早期胚胎发育过程中，阅读器蛋白质HP1a是建立染色质结构所必需的。” ，该研究的第一作者。
早期胚胎发育是研究控制染色质组织过程的特别有趣的时间窗口。受精时，两个高度专业化的细胞-精子和卵子融合。产生的全能合子最终将引起人体所有不同的细胞。有趣的是，大多数形状染色质的表观遗传修饰被删除，必须重新建立。在果蝇中，尼古拉·伊维诺(Nicola Iovino)的实验室先前表明，受精后染色质会发生重大的重组事件。因此，研究染色质结构建立过程是理想的模型系统。
标签： 遗传调控
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