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Alu元件在染色质三维结构层次上的生物信息学分析
被引量:
1
1
作者
何超
沈文龙
+4 位作者
李平
张彦
曾晶
殷作明
赵志虎
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期254-261,共8页
染色质在细胞核内三维高级结构包括最底层的核小体、核小体组成的"串珠"结构、螺线管纤维结构、染色质/DNA环结构(chromatin/DNA loop)、拓扑结构域(topologically associated domain, TAD)等多层次结构。其中,TAD因在不同的...
染色质在细胞核内三维高级结构包括最底层的核小体、核小体组成的"串珠"结构、螺线管纤维结构、染色质/DNA环结构(chromatin/DNA loop)、拓扑结构域(topologically associated domain, TAD)等多层次结构。其中,TAD因在不同的细胞类型中相对稳定且保守,被认为是染色质三维结构的基本单元。Alu元件是一种哺乳动物基因组中占据了较大比例的短散在重复元件,其广泛存在且种类繁多,目前关于Alu元件功能上的研究尚不透彻。本研究对Alu元件与染色质三维结构的关系进行研究,分析了Alu元件在染色质三维结构形成中的作用,并通过染色质三维结构上的距离关系对Alu元件子族的演化流程进行了探索。结果发现,Alu元件参与的染色质间相互作用在高强度的染色质相互作用中的比例随着强度增加而逐渐增高,表明Alu在染色质三维结构构建的过程中发挥了重要的作用。同时,研究还发现Alu元件在染色质上相互作用的强度与进化上的关系存在着一定的正相关性,表现在一维序列进化距离上比较接近的Alu元件在染色质的三维结构上也会彼此相互靠近。
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关键词
染色质三维结构
Alu元件
生物信息
进化树
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职称材料
染色质三维结构相关蛋白质的研究方法与技术
2
作者
陈河兵
罗雅文
伯晓晨
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期341-353,共13页
真核生物染色质空间构象的形成和维持受到多种因素的共同调控,其中多种蛋白质在染色质三维结构的形成与维持中具有重要作用,而大量蛋白质在三维基因组中的具体作用机制仍待研究。本文从研究技术、思路及展望三方面分别进行了论述。首先...
真核生物染色质空间构象的形成和维持受到多种因素的共同调控,其中多种蛋白质在染色质三维结构的形成与维持中具有重要作用,而大量蛋白质在三维基因组中的具体作用机制仍待研究。本文从研究技术、思路及展望三方面分别进行了论述。首先,介绍了染色质三维结构相关蛋白质的研究技术,其中,基于显微荧光成像的技术包括结构光照明显微技术、单分子定位显微技术和受激发射损耗显微技术,它们可以提高染色质三维结构成像分辨率并丰富染色质三维结构成像细节。测序技术包括针对转录因子的染色质免疫共沉淀测序技术,以及针对染色质的染色质构象捕获及其衍生技术。然后,归纳了基于共定位发现染色质三维结构相关目标蛋白质,以及研究其具体作用机制的思路。将染色质三维结构相关的转录因子和辅因子按其作用机制分类,整理了目前已发现的染色质三维结构相关蛋白质,包括直接作用于DNA、与辅因子共同发挥作用、介导相分离、参与环挤出、与非编码RNA共同发挥作用、引起染色质修饰以及G-四链体相关等。最后,讨论了现有研究技术存在的挑战和未来发展趋势,在实验流程、成本以及有偏性等方面指出了现有研究技术的提升空间和发展方向,推动三维基因组学研究向分子层面发展。
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关键词
染色质三维结构
相关蛋白质
三维
基因组
空间构象
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职称材料
动物早期胚胎发育中染色质结构的继承和重编程
被引量:
5
3
作者
柯玉文
刘江
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期977-987,共11页
染色质开放性和染色质三维高级结构在基因表达和调控中发挥着非常重要的作用,广泛参与分化、发育、肿瘤发生等细胞生理过程,是表观遗传研究的热点领域之一。动物胚胎发育起始于终端分化的卵子受精形成全能性的受精卵。在精卵结合的过程...
染色质开放性和染色质三维高级结构在基因表达和调控中发挥着非常重要的作用,广泛参与分化、发育、肿瘤发生等细胞生理过程,是表观遗传研究的热点领域之一。动物胚胎发育起始于终端分化的卵子受精形成全能性的受精卵。在精卵结合的过程中,染色质开放性和染色质三维高级结构发生了剧烈的变化,经历继承、重编程、重新建立的过程,并指导调控受精卵分化发育最终成为多细胞、多器官组织的新生命个体。本文介绍了近年来研究染色质开放性和染色质三维高级结构的实验分析技术手段,染色质结构在动物早期胚胎发育过程中的变化规律及其在早期胚胎发育中的作用,染色质结构与其他表观遗传信息(甲基化、组蛋白修饰等)关系方面的重要研究进展和存在的科学问题,以期为表观遗传调控早期胚胎发育的研究提供参考。
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关键词
表观遗传
胚胎发育
染色质
开放性
染色质
三维
高级
结构
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职称材料
核基质附着区广泛参与基因组三维结构折叠的生物信息学分析
被引量:
1
4
作者
何超
李平
+5 位作者
张彦
师明磊
张香媛
谢德建
沈文龙
赵志虎
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期638-644,共7页
在细胞分裂间期,每条染色质都占据着特定的染色质领域(chromosome territory,CT)。每个CT领域内进一步分成不同的拓扑学相关区域(topological associated domain,TAD),每个TAD又由若干子TAD(sub-TAD)构成。不同的TAD相互聚集,形成基因...
在细胞分裂间期,每条染色质都占据着特定的染色质领域(chromosome territory,CT)。每个CT领域内进一步分成不同的拓扑学相关区域(topological associated domain,TAD),每个TAD又由若干子TAD(sub-TAD)构成。不同的TAD相互聚集,形成基因活跃表达和不表达的A、B两种组份或区室(compartment)。然而,目前对于染色质折叠方式及维持机制的研究尚无定论。核基质附着区(matrix attachment regions,MARs)是在不同物种基因组中广泛存在的一类富含AT序列的与核基质结合的DNA元件,能够通过与CTCF、SATB1等调控蛋白质相互作用,对远距离的基因表达进行调控。本研究以染色质三维结构为背景,通过整合染色质三维结构及组蛋白修饰等组学数据,对MARs元件与染色质三维结构的关系进行研究,对MARs元件参与形成的相互作用网络的结构及功能进行探索。结果发现,MARs元件与染色质三维结构高度相关,而且在高强度相互作用中占据较大的比例,提示MARs元件在染色质折叠方面发挥作用。此外,通过拓扑结构聚类分析还首次揭示,MARs元件分为不同类型,包括维持染色质领域及空间构象等的结构单元部分,以及调控基因表达等的功能单元部分。这表明,MARs元件在基因组三维高级结构的建立、维持以及功能等方面发挥重要作用。
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关键词
核基质附着区
染色质三维结构
生物信息学
多组学分析
DNA元件
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职称材料
癌症发生发展中的表观遗传学研究
被引量:
24
5
作者
张競文
续倩
李国亮
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期567-581,共15页
癌症是由细胞恶性增殖和扩散引发的一类复杂疾病,解析其致病机制是人类目前面临的重大挑战之一。表观遗传学机制对维持基因特定的表达模式和生命个体的正常发育生长至关重要。表观遗传图谱的紊乱如组蛋白修饰、DNA/RNA甲基化和染色质三...
癌症是由细胞恶性增殖和扩散引发的一类复杂疾病,解析其致病机制是人类目前面临的重大挑战之一。表观遗传学机制对维持基因特定的表达模式和生命个体的正常发育生长至关重要。表观遗传图谱的紊乱如组蛋白修饰、DNA/RNA甲基化和染色质三维构象的变化等均能在一定程度上干扰正常基因的表达和功能,进而诱导癌症等多种疾病的发生发展。为促进对表观遗传学在癌症中作用机制的理解,本文概述了表观遗传学研究内容,聚焦其与癌症发生发展之间的关联,同时展望了表观遗传学在癌症临床诊治中的应用。
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关键词
癌症
表观遗传学
DNA/RNA甲基化
组蛋白修饰
核小体定位
非编码RNA
染色质三维结构
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职称材料
题名
Alu元件在染色质三维结构层次上的生物信息学分析
被引量:
1
1
作者
何超
沈文龙
李平
张彦
曾晶
殷作明
赵志虎
机构
西藏军区总医院
军事科学院军事医学研究院生物工程研究所
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期254-261,共8页
基金
国家自然科学基金项目(编号:31370762
31030026
+1 种基金
31272416
81372218)资助~~
文摘
染色质在细胞核内三维高级结构包括最底层的核小体、核小体组成的"串珠"结构、螺线管纤维结构、染色质/DNA环结构(chromatin/DNA loop)、拓扑结构域(topologically associated domain, TAD)等多层次结构。其中,TAD因在不同的细胞类型中相对稳定且保守,被认为是染色质三维结构的基本单元。Alu元件是一种哺乳动物基因组中占据了较大比例的短散在重复元件,其广泛存在且种类繁多,目前关于Alu元件功能上的研究尚不透彻。本研究对Alu元件与染色质三维结构的关系进行研究,分析了Alu元件在染色质三维结构形成中的作用,并通过染色质三维结构上的距离关系对Alu元件子族的演化流程进行了探索。结果发现,Alu元件参与的染色质间相互作用在高强度的染色质相互作用中的比例随着强度增加而逐渐增高,表明Alu在染色质三维结构构建的过程中发挥了重要的作用。同时,研究还发现Alu元件在染色质上相互作用的强度与进化上的关系存在着一定的正相关性,表现在一维序列进化距离上比较接近的Alu元件在染色质的三维结构上也会彼此相互靠近。
关键词
染色质三维结构
Alu元件
生物信息
进化树
Keywords
genome 3D structure
Alu component
bioinformatics
evolutionary tree
分类号
Q811.4 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
染色质三维结构相关蛋白质的研究方法与技术
2
作者
陈河兵
罗雅文
伯晓晨
机构
军事科学院军事医学研究院卫生勤务与血液研究所四室
出处
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期341-353,共13页
基金
国家自然科学基金项目(No.62173338,62203463)
北京市科技新星计划资助。
文摘
真核生物染色质空间构象的形成和维持受到多种因素的共同调控,其中多种蛋白质在染色质三维结构的形成与维持中具有重要作用,而大量蛋白质在三维基因组中的具体作用机制仍待研究。本文从研究技术、思路及展望三方面分别进行了论述。首先,介绍了染色质三维结构相关蛋白质的研究技术,其中,基于显微荧光成像的技术包括结构光照明显微技术、单分子定位显微技术和受激发射损耗显微技术,它们可以提高染色质三维结构成像分辨率并丰富染色质三维结构成像细节。测序技术包括针对转录因子的染色质免疫共沉淀测序技术,以及针对染色质的染色质构象捕获及其衍生技术。然后,归纳了基于共定位发现染色质三维结构相关目标蛋白质,以及研究其具体作用机制的思路。将染色质三维结构相关的转录因子和辅因子按其作用机制分类,整理了目前已发现的染色质三维结构相关蛋白质,包括直接作用于DNA、与辅因子共同发挥作用、介导相分离、参与环挤出、与非编码RNA共同发挥作用、引起染色质修饰以及G-四链体相关等。最后,讨论了现有研究技术存在的挑战和未来发展趋势,在实验流程、成本以及有偏性等方面指出了现有研究技术的提升空间和发展方向,推动三维基因组学研究向分子层面发展。
关键词
染色质三维结构
相关蛋白质
三维
基因组
空间构象
Keywords
three-dimensional chromatin structure-related proteins
three-dimensional genome
spatial conformation
分类号
Q31 [生物学—遗传学]
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职称材料
题名
动物早期胚胎发育中染色质结构的继承和重编程
被引量:
5
3
作者
柯玉文
刘江
机构
中国科学院北京基因组研究所
中国科学院大学
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期977-987,共11页
基金
国家自然科学基金项目(编号:31425015)资助。
文摘
染色质开放性和染色质三维高级结构在基因表达和调控中发挥着非常重要的作用,广泛参与分化、发育、肿瘤发生等细胞生理过程,是表观遗传研究的热点领域之一。动物胚胎发育起始于终端分化的卵子受精形成全能性的受精卵。在精卵结合的过程中,染色质开放性和染色质三维高级结构发生了剧烈的变化,经历继承、重编程、重新建立的过程,并指导调控受精卵分化发育最终成为多细胞、多器官组织的新生命个体。本文介绍了近年来研究染色质开放性和染色质三维高级结构的实验分析技术手段,染色质结构在动物早期胚胎发育过程中的变化规律及其在早期胚胎发育中的作用,染色质结构与其他表观遗传信息(甲基化、组蛋白修饰等)关系方面的重要研究进展和存在的科学问题,以期为表观遗传调控早期胚胎发育的研究提供参考。
关键词
表观遗传
胚胎发育
染色质
开放性
染色质
三维
高级
结构
Keywords
epigenome
embryo development
chromatin accessibility
chromatin 3D high-order structure
分类号
Q344 [生物学—遗传学]
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职称材料
题名
核基质附着区广泛参与基因组三维结构折叠的生物信息学分析
被引量:
1
4
作者
何超
李平
张彦
师明磊
张香媛
谢德建
沈文龙
赵志虎
机构
军事医学科学院生物工程研究所
出处
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期638-644,共7页
基金
国家自然科学基金(No.31370762
31030026
+1 种基金
31272416
81372218)资助~~
文摘
在细胞分裂间期,每条染色质都占据着特定的染色质领域(chromosome territory,CT)。每个CT领域内进一步分成不同的拓扑学相关区域(topological associated domain,TAD),每个TAD又由若干子TAD(sub-TAD)构成。不同的TAD相互聚集,形成基因活跃表达和不表达的A、B两种组份或区室(compartment)。然而,目前对于染色质折叠方式及维持机制的研究尚无定论。核基质附着区(matrix attachment regions,MARs)是在不同物种基因组中广泛存在的一类富含AT序列的与核基质结合的DNA元件,能够通过与CTCF、SATB1等调控蛋白质相互作用,对远距离的基因表达进行调控。本研究以染色质三维结构为背景,通过整合染色质三维结构及组蛋白修饰等组学数据,对MARs元件与染色质三维结构的关系进行研究,对MARs元件参与形成的相互作用网络的结构及功能进行探索。结果发现,MARs元件与染色质三维结构高度相关,而且在高强度相互作用中占据较大的比例,提示MARs元件在染色质折叠方面发挥作用。此外,通过拓扑结构聚类分析还首次揭示,MARs元件分为不同类型,包括维持染色质领域及空间构象等的结构单元部分,以及调控基因表达等的功能单元部分。这表明,MARs元件在基因组三维高级结构的建立、维持以及功能等方面发挥重要作用。
关键词
核基质附着区
染色质三维结构
生物信息学
多组学分析
DNA元件
Keywords
matrix attachment regions
three-dimensional structure of genome
bioinformatics
omics analysis
DNA element
分类号
Q34 [生物学—遗传学]
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职称材料
题名
癌症发生发展中的表观遗传学研究
被引量:
24
5
作者
张競文
续倩
李国亮
机构
华中农业大学信息学院作物遗传改良国家重点实验室农业生物信息学湖北省重点实验室湖北省农业大数据工程技术研究中心
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期567-581,共15页
基金
国家自然科学基金项目(编号:31771402)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号:2662017PY116)资助~~
文摘
癌症是由细胞恶性增殖和扩散引发的一类复杂疾病,解析其致病机制是人类目前面临的重大挑战之一。表观遗传学机制对维持基因特定的表达模式和生命个体的正常发育生长至关重要。表观遗传图谱的紊乱如组蛋白修饰、DNA/RNA甲基化和染色质三维构象的变化等均能在一定程度上干扰正常基因的表达和功能,进而诱导癌症等多种疾病的发生发展。为促进对表观遗传学在癌症中作用机制的理解,本文概述了表观遗传学研究内容,聚焦其与癌症发生发展之间的关联,同时展望了表观遗传学在癌症临床诊治中的应用。
关键词
癌症
表观遗传学
DNA/RNA甲基化
组蛋白修饰
核小体定位
非编码RNA
染色质三维结构
Keywords
cancers
epigenetics
DNA/RNA methylation
histone modification
nucleosome positioning
non-coding RNA
chromatin three-dimensional structure
分类号
R730.2 [医药卫生—肿瘤]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Alu元件在染色质三维结构层次上的生物信息学分析
何超
沈文龙
李平
张彦
曾晶
殷作明
赵志虎
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
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职称材料
2
染色质三维结构相关蛋白质的研究方法与技术
陈河兵
罗雅文
伯晓晨
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
3
动物早期胚胎发育中染色质结构的继承和重编程
柯玉文
刘江
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
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职称材料
4
核基质附着区广泛参与基因组三维结构折叠的生物信息学分析
何超
李平
张彦
师明磊
张香媛
谢德建
沈文龙
赵志虎
《中国生物化学与分子生物学报》
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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职称材料
5
癌症发生发展中的表观遗传学研究
张競文
续倩
李国亮
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2019
24
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