生物大分子“液–液相分離”調控染色質三維空間結構和功能

高曉萌，張治華

綜述

生物大分子“液–液相分離”調控染色質三維空間結構和功能

高曉萌1,2，張治華1,2

1. 中國科學院北京基因研究所, 基因組科學與技術重點實驗室，北京 100101 2. 中國科學院大學生命科學學院, 北京 100049

生物大分子的相分離聚集(簡稱相分離)是驅動細胞內無膜細胞器形成的主要機制，參與眾多生物學過程并和多種人類疾病密切相關，如神經退行性疾病等。近年來，研究人員圍繞相分離現象的分子機制和生物學功能，發現了相分離與信號傳導、染色質結構、基因表達、轉錄調控等一系列生物學過程存在緊密關聯，為理解細胞命運決定和疾病發生提供了新的視角，為疾病治療和新藥研發開辟了新的可能途徑。本文在回顧了相分離研究的發展過程、相分離現象在生物學中的應用，以及相分離與疾病的關系的基礎上，重點分析了近年來相分離與染色質結構關聯方面的研究突破，包括相分離如何感知并重塑染色質結構、超級增強子如何通過相分離調節基因表達、共轉錄激活因子如何通過相分離參與基因表達調控等，以期為進一步理解相分離與染色質空間結構的關系提供參考。

相分離；染色質結構；基因表達；轉錄調控；疾病

細胞發達的內膜系統將細胞內部劃分成許多功能區塊，形成具有各種特定功能的細胞器。除了這類具膜細胞器之外，細胞內還存在許多無膜細胞器，如中心體(centriole)、應力顆粒(stress granules)、核小斑點(nuclear speckles)等[1]。研究表明，生物大分子的相分離(phase separation)凝聚是驅動無膜細胞器形成的主要機制[2]?！?br>