
真核生物的染色质是由DNA及结合在DNA上的多种组蛋白等组合形成的生物大分子复合体,其基本单位是核小体,而组蛋白修饰是指在组成核小体的组蛋白末端所发生的甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等修饰。组蛋白修饰能够诱导染色质结构发生变化,从而影响多种生物学功能,比如DNA损伤修复、转录调控以及RNA可变剪接等。组蛋白修饰类型众多,并且不同类型的组蛋白修饰之间还存在协同或拮抗作用,由此导致了组蛋白修饰的功能多样性和复杂性。近年来,得益于高通量测序技术的进步和生物信息学的发展,越来越多组蛋白修饰的功能及其作用机制被发掘。本文总结了组蛋白修饰的主要类型及其功能,以期为更加深入地开展组蛋白修饰相关研究提供参考。
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20世纪60年代初,Allfrey等[1]率先对组蛋白乙酰化的功能开展研究,发现组蛋白修饰能够通过调控组蛋白与DNA的结合来影响基因的表达。在随后的近半个世纪,越来越多的组蛋白修饰类型被发现,组蛋白修饰在界定染色质域、DNA损伤修复、转录调控和RNA可变剪接等众多生物学过程中的重要作用也陆续被发掘,对于组蛋白修饰的研究已经成为表观遗传学领域一个非常重要的研究方向。组蛋白修饰的类型与功能非常复杂,目前比较确定的组蛋白修饰类型主要包括甲基化(methylation)、乙酰化(acetylation)、磷酸化(phosphorylation)、泛素化(ubiquitination)、苏素化(sumoylation)和生物素化(biotinylation)等。如果考虑到修饰发生的位置(包括组蛋白中氨基酸的位置和基因组的位置)以及修饰的程度(如一甲基化、二甲基化、三甲基化等),组蛋白修饰则更加多样。此外,同一种类型的组蛋白修饰在不同的染色质微环境下,可以发挥不同的功能,而发生在基因组同一位点的不同组蛋白修饰之间还存在拮抗或协同作用。因此,要全面地揭示组蛋白修饰的种类及其复杂的生物学功能,还有需要更加深入的研究。本文将结合组蛋白修饰的最新研究进展,重点对组蛋白修饰的主要类型及其功能作简要介绍。





















