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Science:染色质结构如何调节DNA突变


来自中山大学的*新消息,由中山大学生命科学学院教授贺雄雷领衔的团队发表了题为“Nucleosomes Suppress Spontaneous Mutations Base-Specifically in Eukaryotes”的文章,发现真核生物细胞中核小体结构可以抑制胞嘧啶C的水解脱氨,从而降低胞嘧啶C到胸腺嘧啶T的突变,解析了染色质结构调节DNA突变的关键机制。相关成果公布在Science杂志上,这也是中山大学**以**单位在这一**期刊上发表论文。生物通 www.ebiotrade.com
文章的通讯作者贺雄雷教授早年毕业于中山大学,后赴美于密歇根大学获得博士学位,2007年通过中山大学“百人计划”引进回校,被聘为教授。回国期间发表了多篇重要的研究论文。
据报道,人类的遗传物质DNA中的C碱基很容易突变成为类似物碱基U,并引起一系列连锁反应,从而引起人类遗传物质的变异。据统计,1/4的人类遗传**是由上述突变引起。因此关于这类突变在细胞内是否或如何被调节是一个**价值的问题。生物通 www.ebiotrade.com
在这篇文章中,研究人员发现真核生物细胞中核小体结构可以抑制胞嘧啶C的水解脱氨,从而降低胞嘧啶C到胸腺嘧啶T的突变。该重大发现揭示了染色质结构对遗传核心事件——DNA突变的调节机制,对于肿瘤发生机理的研究以及防治提供了珍贵的参考价值,并对理解核生物基因组结构及生物进化具有重要指导作用。
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贺雄雷教授研究组此前还在Nature Genetics上发表学术论文,利用基于**代基因测序技术的RNA-Seq数据,发现相对于传统的基因芯片技术,RNA-Seq技术能更好的捕捉不同基因间的表达差异;同时,RNA-Seq数据表明哺乳动物中单条X染色体的总体表达量约为两条常染色体总表达量的一半,而不是之前认为的与两条常染色体的总表达量相当,由此否定了有名的关于性染色体演化的Ohno假说,并对性染色体相关的剂量补偿提出了新的问题。
(生物通:万纹)生物通 www.ebiotrade.com
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Nucleosomes Suppress Spontaneous Mutations Base-Specifically in Eukaryotes
It is unknown how the composition and structure of DNA within the cell affect spontaneous mutations. Theory suggests that in eukaryotic genomes, nucleosomal DNA undergoes fewer C→T mutations because of suppressed cytosine hydrolytic deamination relative to nucleosome-depleted DNA. Comparative genomic analyses and a mutation accumulation experiment showed that nucleosome occupancy nearly eliminated cytosine deamination, resulting in an ~50% decrease of the C→T mutation rate in nucleosomal DNA. Furthermore, the rates of G→T and A→T mutations were also about twofold suppressed by nucleosomes. On the basis of these results, we conclude that nucleosome-dependent mutation spectra affect eukaryotic genome structure and evolution and may have implications for understanding the origin of mutations in cancers and in induced pluripotent stem cells.