H3K36me - H3K36me

H3K36me bu epigenetik DNK qadoqlash oqsilining modifikatsiyasi Histon H3, xususan, mono-metilatsiya 36-da lizin histon H3 oqsilining qoldig'i.

H3K36 da turli xil modifikatsiyalar mavjud, masalan, ko'plab muhim biologik jarayonlarga ega bo'lgan fosforillanish, metilatsiya, atsetilatsiya va hamma joyda vivitatsiya.[1] H3K36 metilatsiyasi, ayniqsa, transkripsiyaviy repressiya, alternativ qo'shilish, dozani kompensatsiya qilish, DNKning replikatsiyasi va tiklanishi, DNK metilatsiyasi va rivojlanish jarayonida ota-onadan naslga gen ekspresiyasi xotirasini uzatishda ta'sir ko'rsatdi.[1]

Nomenklatura

H3K36me2 bildiradi dimetilatsiya ning lizin 36 giston H3 oqsil subbirligida:[2]

Abbr.Ma'nosi
H3H3 gistonlar oilasi
Klizin uchun standart qisqartma
36aminokislota qoldig'ining holati

(N-terminaldan hisoblash)

menmetil guruhi
1qo'shilgan metil guruhlari soni

Lizin metilatsiyasi

Ushbu diagrammada lizin qoldig'ining progressiv metilatsiyasi ko'rsatilgan. Mono-metilatsiya H3K36me1 tarkibidagi metilatsiyani bildiradi.

Lizin metilasyonu - bu histon oqsillari liziniga metil guruhining qo'shilishi.[3] Bu giston lizin metiltransferaza (HMTase) orqali sodir bo'ladi S-adenosilmetionin metil guruhini giston Lys yoki Arg qoldiqlariga maxsus joylashtirish uchun.[1] Hozirga qadar H3K36 ni in vitro va / yoki in vivo jonli ravishda metilatlashi mumkin bo'lgan sakkizta maxsus sutemizuvchi fermentlar mavjud bo'lib, ularning barchasi bir xil katalitik SET domenlariga ega, ammo turli metilasyon holatlarida Lys36 qoldiqlari uchun turli xil imtiyozlar mavjud.[1]

Giston modifikatsiyalari

Eukaryotik hujayralarning genomik DNKsi maxsus protein molekulalari atrofida o'ralgan gistonlar. DNKning ilmoqlanishi natijasida hosil bo'lgan komplekslar quyidagicha tanilgan kromatin. Xromatinning asosiy tarkibiy birligi nukleosoma gistonlarning yadro oktameridan iborat (H2A, H2B, H3 va H4 ) shuningdek, bog'lovchi giston va uning atrofiga o'ralgan 180 ga yaqin bazaviy juft DNK. Ushbu yadro gistonlari lizin va arginin qoldiqlariga boy. Ushbu gistonlarning karboksil (C) terminal uchi giston-giston o'zaro ta'siriga, shuningdek giston-DNKning o'zaro ta'siriga yordam beradi. Amino (N) terminalda zaryadlangan quyruqlar translyatsiyadan keyingi modifikatsiyaning joyidir, masalan, H3K36me3 da ko'rilgan.[4][5]

Epigenetik ta'sir

Giston-dumlarini translyatsiyadan keyingi modifikatsiyasini histon-modifikatsiya qiluvchi komplekslar yoki xromatinni qayta qurish komplekslari tomonidan hujayra izohlaydi va kompleks, kombinatorial transkripsiyaviy chiqishga olib keladi. O'ylaymanki, a histon kodi ma'lum bir mintaqadagi gistonlar o'rtasidagi murakkab o'zaro ta'sir orqali genlarning ifodasini belgilaydi.[6] Gistonlarning hozirgi tushunchasi va talqini ikkita yirik loyihadan kelib chiqadi: KODLASH va Epigenomik yo'l xaritasi.[7] Epigenomik tadqiqotning maqsadi butun genomdagi epigenetik o'zgarishlarni o'rganish edi. Bu turli xil oqsillarning va / yoki giston modifikatsiyalarining o'zaro ta'sirini guruhlash orqali genomik hududlarni belgilaydigan xromatin holatlariga olib keldi. Kromatin holatlari tekshirilgan Drosophila genomdagi oqsillarning bog'lanish joyiga qarab hujayralar. Dan foydalanish ChIP ketma-ketligi genomdagi turli xil tasmalar bilan tavsiflangan mintaqalarni aniqladi.[8] Drosophila-da turli xil rivojlanish bosqichlari tasvirlangan, histon modifikatsiyasining dolzarbligi ta'kidlangan.[9] Olingan ma'lumotlarga nazar tashlab, giston modifikatsiyalari asosida xromatin holatlarini aniqlashga olib keldi.[10] Ba'zi genomik hududlarda lokalizatsiya qilish uchun ma'lum modifikatsiyalar xaritada ko'rsatildi va boyitish kuzatildi. Har bir hujayraning turli funktsiyalari bilan bog'liq bo'lgan beshta asosiy histon modifikatsiyasi topildi.

Inson genomi xromatin holatlari bilan izohlangan. Ushbu izohlangan holatlar genomni asosiy genomlar ketma-ketligidan mustaqil ravishda izohlashning yangi usullari sifatida ishlatilishi mumkin. DNK ketma-ketligidan bu mustaqillik giston modifikatsiyasining epigenetik xususiyatini ta'minlaydi. Xromatin holatlari, shuningdek, kuchaytirgichlar kabi aniqlangan ketma-ketlikka ega bo'lmagan tartibga soluvchi elementlarni aniqlashda foydalidir. Ushbu qo'shimcha izohlash darajasi hujayralarga xos genlar regulyatsiyasini chuqurroq tushunishga imkon beradi.[11]

Usullari

H3K36me giston belgisini turli usullar bilan aniqlash mumkin:

  1. Kromatin Immunoprecipitatsiya Tartiblash (ChIP ketma-ketligi ) maqsadli oqsil bilan bog'langan va immunoprecipitatsiyalangan DNKni boyitish miqdorini o'lchaydi. Bu yaxshi optimallashtirishga olib keladi va in Vivo jonli ravishda hujayralardagi DNK-oqsil bilan bog'lanishini aniqlash uchun ishlatiladi. ChIP-Seq yordamida genomik mintaqa bo'ylab turli xil giston modifikatsiyalari uchun DNKning turli qismlarini aniqlash va miqdorini aniqlash uchun foydalanish mumkin.[12]
  2. Mikrokokkali nukleaza sekvensiyasi (MNase-seq) yaxshi joylashtirilgan nukleosomalar bilan bog'langan hududlarni tekshirish uchun ishlatiladi. Nukleosomalarning joylashishini aniqlash uchun mikrokokkali nukleaz fermentidan foydalanish qo'llaniladi. Yaxshi joylashtirilgan nukleosomalar ketma-ketliklarni boyitganligi ko'rinib turibdi.[13]
  3. Nukleosomasiz (ochiq xromatin) bo'lgan hududlarni ko'rib chiqish uchun transpozaza kirish mumkin bo'lgan xromatinlar ketma-ketligi (ATAC-seq) uchun tahlil qo'llaniladi. Bu giperaktivdan foydalanadi Tn5 transpozoni nukleosoma lokalizatsiyasini ta'kidlash uchun.[14][15][16]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d Vagner EJ, Carpenter PB (2012 yil yanvar). "H3 histonida Lys36 metilatsiyasining tilini tushunish". Tabiat sharhlari. Molekulyar hujayra biologiyasi. 13 (2): 115–26. doi:10.1038 / nrm3274. PMC  3969746. PMID  22266761.
  2. ^ Blakey KA, Litt MD (2015-11-30). "2-bob - histon modifikatsiyalari - modellar va mexanizmlar". Huang S-da, Litt MD, Blakey CA (tahrir). Epigenetik gen ekspressioniyasi va regulyatsiyasi. London: Elsevier / Academic Press. 21-38 betlar. doi:10.1016 / B978-0-12-799958-6.00002-0. ISBN  978-0-12-799958-6.
  3. ^ Vang Z, Liu H (avgust 2019). "Lizin metilasyonu asab tizimi kasalliklarini tartibga soladi". Neyropeptidlar. 76: 101929. doi:10.1016 / j.npep.2019.04.004. PMID  31076097.
  4. ^ Ruthenburg AJ, Li H, Patel DJ, Allis CD (Dekabr 2007). "Xromatin modifikatsiyasining bog'langan ulanish modullari bilan ko'p valentli aloqasi". Tabiat sharhlari. Molekulyar hujayra biologiyasi. 8 (12): 983–94. doi:10.1038 / nrm2298. PMC  4690530. PMID  18037899.
  5. ^ Kouzarides T (2007 yil fevral). "Xromatin modifikatsiyalari va ularning funktsiyasi". Hujayra. 128 (4): 693–705. doi:10.1016 / j.cell.2007.02.005. PMID  17320507.
  6. ^ Jenueyn T, Allis CD (2001 yil avgust). "Giston kodini tarjima qilish". Ilm-fan. 293 (5532): 1074–80. doi:10.1126 / science.1063127. PMID  11498575.
  7. ^ Birni E, Stamatoyannopoulos JA, Dutta A, Guigó R, Gingeras TR, Margulies EH va boshq. (ENCODE Project Consortium) (2007 yil iyun). "ENCODE pilot loyihasi bo'yicha inson genomidagi 1% funktsional elementlarni aniqlash va tahlil qilish". Tabiat. 447 (7146): 799–816. Bibcode:2007 yil natur.447..799B. doi:10.1038 / nature05874. PMC  2212820. PMID  17571346.
  8. ^ Filion GJ, van Bemmel JG, Braunshveyg U, Talhout V, Kind J, Ward LD va boshq. (Oktyabr 2010). "Protein joylashuvini tizimli xaritalash Drosophila hujayralarida beshta asosiy xromatin turini aniqlaydi". Hujayra. 143 (2): 212–24. doi:10.1016 / j.cell.2010.09.009. PMC  3119929. PMID  20888037.
  9. ^ Roy S, Ernst J, Xarchenko PV, Xeradpur P, Negre N, Eaton ML va boshq. (modENCODE konsortsiumi) (2010 yil dekabr). "Drosophila modENCODE tomonidan funktsional elementlar va regulyatsion sxemalarni aniqlash". Ilm-fan. 330 (6012): 1787–97. Bibcode:2010Sci ... 330.1787R. doi:10.1126 / science.1198374. PMC  3192495. PMID  21177974.
  10. ^ Xarchenko PV, Alekseyenko AA, Shvarts YB, Minoda A, Riddle NC, Ernst J va boshq. (2011 yil mart). "Drosophila melanogasterdagi xromatin landshaftini kompleks tahlil qilish". Tabiat. 471 (7339): 480–5. Bibcode:2011 yil natur.471..480K. doi:10.1038 / nature09725. PMC  3109908. PMID  21179089.
  11. ^ Kundaje A, Meuleman V, Ernst J, Bilenki M, Yen A, Heravi-Musaviy A va boshqalar. (Yo'l xaritasi epigenomika konsortsiumi) (2015 yil fevral). "Insonning 111 mos yozuvlar epigenomlarini integral tahlil qilish". Tabiat. 518 (7539): 317–30. Bibcode:2015 Noyabr.518..317.. doi:10.1038 / tabiat 14248. PMC  4530010. PMID  25693563.
  12. ^ "Butun-genomli xromatinli IP ketma-ketligi (ChIP-seq)" (PDF). Illumina. Qabul qilingan 23 oktyabr 2019 yil.
  13. ^ "MAINE-Seq / Mnase-Seq". nurli nur. Qabul qilingan 23 oktyabr 2019 yil.
  14. ^ Buenrostro JD, Vu B, Chang XY, Greenleaf WJ (yanvar 2015). "ATAC-seq: Genom-xromatin uchun qulaylikni tahlil qilish usuli". Molekulyar biologiyaning amaldagi protokollari. 109 (1): 21.29.1–21.29.9. doi:10.1002 / 0471142727.mb2129s109. PMC  4374986. PMID  25559105.
  15. ^ Schep AN, Buenrostro JD, Denni SK, Shvarts K, Sherlock G, Greenleaf WJ (noyabr 2015). "Tuzilmaviy nukleosoma barmoq izlari tartibga solinadigan hududlarda xromatin me'morchiligini yuqori aniqlikda xaritalashga imkon beradi". Genom tadqiqotlari. 25 (11): 1757–70. doi:10.1101 / gr.192294.115. PMC  4617971. PMID  26314830.
  16. ^ Song L, Crawford GE (2010 yil fevral). "DNase-seq: genom bo'ylab faol genlarni tartibga soluvchi elementlarni sutemizuvchilar hujayralaridan xaritalash uchun yuqori aniqlikdagi texnika". Sovuq bahor porti protokollari. 2010 (2): pdb.prot5384. doi:10.1101 / pdb.prot5384. PMC  3627383. PMID  20150147.