當(dāng)有機(jī)體將其基因傳遞給后代時(shí),它們所包含的不僅僅是 DNA 中闡明的代碼。有些還傳遞化學(xué)標(biāo)記來(lái)指導(dǎo)細(xì)胞如何使用該代碼。這些標(biāo)記傳給后代被稱為表觀遺傳。它在植物中尤其常見(jiàn)。因此,這里的重大發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)、糧食供應(yīng)和環(huán)境產(chǎn)生影響。
冷泉港實(shí)驗(yàn)室 (CSHL) 教授和 HHMI 研究員 Rob Martienssen 和 Leemor Joshua-Tor 一直在研究植物如何傳遞保持轉(zhuǎn)座子不活躍的標(biāo)記。轉(zhuǎn)座子也稱為跳躍基因。當(dāng)打開(kāi)時(shí),它們可以四處移動(dòng)并破壞其他基因。為了讓它們沉默并保護(hù)基因組,細(xì)胞會(huì)在特定的 DNA 位點(diǎn)上添加調(diào)控標(biāo)記。這個(gè)過(guò)程稱為甲基化。
Martienssen 和 Joshua-Tor 現(xiàn)在已經(jīng)展示了蛋白質(zhì) DDM1 如何為在新 DNA 鏈上放置這些標(biāo)記的酶讓路。 植物細(xì)胞 需要 DDM1,因?yàn)樗鼈兊?DNA 被緊密包裝。為了保持基因組緊湊有序,細(xì)胞將 DNA 包裹在稱為組蛋白的包裝蛋白周圍。“但這會(huì)阻礙各種重要酶接觸 DNA,”Martienssen 解釋道。在甲基化發(fā)生之前,“你必須移除或滑開(kāi)組蛋白。”
Martienssen 和前 CSHL 同事 Eric Richards于 30 年前首次 發(fā)現(xiàn)了 DDM1 。從那時(shí)起,研究人員了解到它會(huì)沿著包裝蛋白滑動(dòng) DNA,以暴露需要甲基化的位點(diǎn)。馬丁森將這一運(yùn)動(dòng)比作沿著繩子滑行的溜溜球。他解釋說(shuō),組蛋白“可以在 DNA 上上下移動(dòng),一次暴露部分 DNA,但永遠(yuǎn)不會(huì)脫落”。通過(guò)遺傳和生化實(shí)驗(yàn),
Martienssen 準(zhǔn)確指出了 DDM1 取代的確切組蛋白。Joshua-Tor 使用 冷凍電子顯微鏡 捕獲了酶與 DNA 和相關(guān)包裝蛋白相互作用的詳細(xì)圖像。他們能夠看到 DDM1 如何抓住特定的組蛋白來(lái)重塑包裝的 DNA。Joshua-Tor 說(shuō):“結(jié)果證明,一種將 DDM1 連接在一起的意想不到的鍵對(duì)應(yīng)于多年前發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)突變。”
標(biāo)簽:
免責(zé)聲明:本文由用戶上傳,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除!