染色質構象與基因功能

黃其通，李清，張玉波

綜述

染色質構象與基因功能

黃其通，李清，張玉波

中國農業科學院農業基因組研究所，“嶺南現代農業”廣東省實驗室，深圳 518120

在真核細胞中，DNA序列以染色質為載體，高度凝縮并存儲于細胞核內，其復制、修復和轉錄表達等過程受到染色質構象的精準調控。越來越多的研究表明，特定的染色質構象可選擇性激活或沉默基因，從而控制細胞自我維持或定向分化，決定細胞的組織特異性和細胞命運。因此，對染色質構象的深入研究已成為準確解析基因功能的一個關鍵切入點，也是當前基因組學研究所面臨的一個巨大挑戰。本文對染色質構象的研究歷史、結構特征、動態調控機制進行了綜述，并重點論述了不同維度構象特征對基因轉錄調控的影響，對該領域的研究難點進行了討論，展望了其未來的發展方向，期望通過有效梳理染色質構象與基因調控之間的脈絡關系，為未來該領域的研究提供參考。

染色質構象；基因功能；動態調控

DNA是生物體的主要遺傳物質。在真核細胞中，DNA序列與組蛋白結合形成核小體，并逐漸凝縮為染色質存儲于細胞核內[1]。作為細胞核內DNA的載體，染色質的空間構象決定了基因組凝縮的空間特征，從而決定基因組生物學功能的分子基礎——調控元件對特定轉錄因子的招募，及遠端調控元件與靶基因的互作[2,3]。與蛋白質結構相似，按不同的空間尺寸，染色質構象可分為3個不同維度(圖1)：一維結構為核小體的物理定位，反映了不同基因組部位的可接近性；……