H3K27me3是對 DNA 包裝蛋白組蛋白 H3的表觀遺傳修飾。這是一個標記粱甫,表明賴氨酸27的三甲基化的組蛋白 H3蛋白作瞄。
這種三甲基化通過異色區(qū)域的形成與附近基因的下調(diào)有關(guān)
真核細胞的基因組 DNA 被一種叫做組蛋白的特殊蛋白質(zhì)分子包裹著乌庶。由 DNA 循環(huán)形成的復合物被稱為染色質(zhì)契耿。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體: 它由組蛋白(H2A瞒大,H2B,H3和 H4)的核心八聚體以及接頭組蛋白和大約180個堿基對的 DNA 組成搪桂。這些核心組蛋白富含賴氨酸和精氨酸殘基透敌。這些組蛋白的羧基(C)末端有助于組蛋白-組蛋白的相互作用,以及組蛋白-DNA 的相互作用。氨基末端帶電的尾部是翻譯后修飾的部位酗电,例如在 H3K27me3中看到的那個魄藕。
在賴氨酸27上放置抑制性標記需要通過轉(zhuǎn)錄因子募集染色質(zhì)調(diào)節(jié)因子。這些修飾劑或者是組蛋白修飾復合物顾瞻,它們共價修飾組蛋白泼疑,使其在核小體周圍移動并打開染色質(zhì),或者是染色質(zhì)重塑復合物荷荤,涉及核小體的移動而不直接修飾它們退渗。這些組蛋白標記可以作為其他共激活因子的對接位點会油,如 H3K27me3所示。這是通過多梳介導的基因沉默通過組蛋白甲基化和染色體域的相互作用。多梳抑制復合物(PRC) ; PRC2,通過組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶活性介導組蛋白3在賴氨酸27上的三甲基化.這個標記可以招募 PRC1服傍,它將結(jié)合并促進染色質(zhì)的壓縮灿椅。
H3K27me3與 DNA 損傷的修復有關(guān),特別是通過同源重組修復修復雙鏈斷裂。
H3K27可以進行各種其他修飾卡啰。它可以以單甲基化和二甲基化狀態(tài)存在杀迹。這些各自的修飾的作用并不像三甲基化那樣具有很好的特征。然而垂谢,PRC2被認為與所有與 H3K27me 相關(guān)的甲基化有關(guān)徙邻。
H3K27me1與促進轉(zhuǎn)錄有關(guān)躯畴,并被認為在轉(zhuǎn)錄基因中積累嚷缭。組蛋白-組蛋白相互作用在這個過程中起作用。調(diào)節(jié)通過依賴 Setd2的 H3K36me3沉積發(fā)生。
H3K27me2廣泛分布于核心組蛋白 H3內(nèi)百侧,被認為通過抑制非細胞型特異性增強子起到保護作用。最終,這導致轉(zhuǎn)錄失活。
乙酰化通常與基因的上調(diào)有關(guān)。這是 H3K27ac 的情況,它是一個活躍的增強標記。它存在于基因的遠端和近端區(qū)域裤园。它在轉(zhuǎn)錄起始位點(TSS)中得到了豐富。H3K27ac 與 H3K27me3共享一個位置铡羡,它們以拮抗的方式相互作用临扮。
H3K27me3通常被認為在二價結(jié)構(gòu)域中與 H3K4me3相互作用蚜退。這些結(jié)構(gòu)域通常存在于胚胎干細胞中幅恋,對于正確的細胞分化來說至關(guān)重要。H3K27me3和 H3K4me3決定了一個細胞是否將保持不明確或最終將分化肉瓦。小鼠中的 Grb10基因利用這些二價結(jié)構(gòu)域。Grb10顯示印跡基因表達寞钥。基因從一個親本等位基因中表達您炉,同時在另一個親本等位基因中沉默麻掸。
其他具有良好特征的修飾包括 H3K9me3和 H4K20me3脊奋,它們與 H3K27me3一樣,與形成異染色質(zhì)區(qū)域以及轉(zhuǎn)錄抑制相關(guān)待错。H3K27瓜客、 H3K9和 H4K20的單甲基化都與基因激活有關(guān)枚尼。
The post-translational modification of histone tails by either histone modifying complexes or chromatin remodelling complexes are interpreted by the cell and lead to complex, combinatorial transcriptional output.人們認為組蛋白編碼通過組蛋白在特定區(qū)域的復雜相互作用來決定基因的表達般婆。目前對組蛋白的理解和解釋來自兩個大型項目: ENCODE and the Epigenomic roadmap
。表觀基因組研究的目的是研究整個基因組的表觀遺傳變化朵逝。這導致染色質(zhì)狀態(tài)通過將不同蛋白質(zhì)和/或組蛋白修飾的相互作用分組在一起來定義基因組區(qū)域蔚袍。通過觀察蛋白質(zhì)在基因組中的結(jié)合位置,研究了果蠅細胞中的染色質(zhì)狀態(tài)配名。使用 ChIP 測序揭示了基因組中具有不同顯帶特征的區(qū)域啤咽。對果蠅的不同發(fā)育階段也進行了概述,重點討論了組蛋白修飾的相關(guān)性渠脉。對獲得的數(shù)據(jù)的研究導致了基于組蛋白修飾的染色質(zhì)狀態(tài)的定義宇整。某些修飾被繪制出來,富集被認為定位于某些基因組區(qū)域芋膘。發(fā)現(xiàn)了五個核心組蛋白修飾鳞青,每個核心組蛋白修飾都與不同的細胞功能有關(guān)。
人類基因組被注釋了染色質(zhì)狀態(tài)为朋。這些注釋狀態(tài)可以作為獨立于基因組序列的基因組注釋的新方法臂拓。這種獨立于 DNA 序列的特性強化了組蛋白修飾的表觀遺傳學性質(zhì)。染色質(zhì)狀態(tài)也可用于鑒定沒有確定序列的調(diào)控元件习寸,如增強子胶惰。這種額外的注釋水平允許對細胞特異性基因調(diào)控有更深入的理解。