MNase-seq與核小體定占位研究

鄧瑋杭，李鑫輝

MNase-seq與核小體定占位研究

鄧瑋杭，李鑫輝

上海交通大學生物醫學工程學院，上海 200240

核小體是染色質復雜三維結構的基本單位，它在基因組上的定位及占位在DNA轉錄、復制和修復等基礎生物過程中發揮重要功能。在眾多核小體定占位研究技術中，微球菌核酸酶測序(micrococcal nuclease sequencing, MNase-seq)被認為是目前最為高效的方法，因此應用十分廣泛。研究人員利用該技術繪制了多種生物的核小體圖譜，并揭示了核小體組織特點的共性和差異。本文介紹了MNase-seq的技術原理以及在解析核小體組織及其功能中的應用，總結了在染色質構象這一快速發展領域中的研究進展，并展望了染色質生物學的未來發展方向。由MNase-seq揭示的核小體組織結構為基因表達和發育調控提供了新的見解，也有助于人們理解疾病的發生過程。

核小體；染色質結構；染色質重塑；下一代測序技術；微球菌核酸酶

構建人類細胞的一個關鍵步驟是將近2 m的DNA組裝成染色質并包裝進直徑10 μm的細胞核內，而核小體作為染色質組裝的基本單位，一般是由長度為145~147 bp的DNA以左螺旋的方式纏繞組蛋白八聚體接近兩圈構成的[1,2]。其中組蛋白八聚體由2個拷貝的4種核心組蛋白H2A、H2B、H3和H4組成，H1作為連接組蛋白。在基因組的大部分區域都有核小體覆蓋，約75%~90%的基因組DNA包裹在核小體中[3]。核小體定位、占位以及組蛋白修飾等影響著啟動子、轉錄起始位點的建立以及染色質高級結構的組裝，參與基因轉錄、DNA復制和修復過程。……