經(jīng)典的中心法則是指：遺傳信息從 DNA 傳遞給 RNA，再從 RNA 傳遞到蛋白質，完成遺傳信息的轉錄與翻譯過程。

       大家看到這個過程包括轉錄和翻譯，轉錄是中心法則的第一步，即是從 DNA 到 RNA 信息傳遞的過程。近期我們先來就「轉錄」給大家科普，今天是第一期：組蛋白修飾。


       轉錄過程是發(fā)生于細胞核內(nèi)的，這就是為什么大家發(fā)現(xiàn)分子定位于細胞核，就推斷分子從轉錄水平發(fā)揮功能的。

       組蛋白修飾——染色質開放程度 


       核小體是染色質的基本構成單位，由組蛋白和 DNA 組成。組蛋白由于含有帶正電荷的氨基酸，如賴氨酸（Arg，縮寫為 R）和精氨酸（Lys，縮寫為 K），因此帶正電，而 DNA 帶負電，因此兩者吸附結合到一起，通過這樣的方式 DNA 中的遺傳信息被壓縮。

       多說一句：DNA 帶負點，高中生物實驗里用玻璃棒來纏繞得到 DNA 就是這個原理。

       基因轉錄發(fā)生的第一步就是染色質從緊密變?yōu)樗缮?，即染色質的開放程度提高，這樣后續(xù)的轉錄因子才能結合到 DNA 上。而組蛋白修飾就是調控染色質緊密程度的一個關鍵因素。

       常見的組蛋白修飾是甲基化和乙酰化。即由于組蛋白中正電荷氨基酸，如賴氨酸 K 被添加甲基，導致正電荷變少，因此與 DNA 結合能力降低，結果就是染色質被打開。





       1. 組蛋白有六種：H1、H2A、H2B、H3、H4 及古細菌組蛋白；
       2. 每種蛋白里面能夠發(fā)生修飾的氨基酸又有很多種，比如賴氨酸（K）和精氨酸（R）；
       3. 每種氨基酸能否發(fā)生的修飾類型也有很多種，比如甲基化（me）和乙?；╝c）；
       4. 每種修飾又有數(shù)量不同，比如甲基化有 1 甲基化，2 甲基化和 3 甲基化。


       所以我們看到這樣的詞 H3K27me3 時，意思就是組蛋白 H3 肽鏈中的 27 位賴氨酸上有三個甲基。
       

       大家可以看一下組蛋白修飾的復雜程度：

       而這些組蛋白修飾對基因表達的調控效果又是不同的：

       下面我們再說一個概念：參與組蛋白修飾的酶，根據(jù)修飾類型分為甲基化酶、乙?；傅鹊龋倏雌鹗谴龠M還是抑制作用，又包括甲基化酶和去甲基化酶，乙?；负腿ヒ阴；?。一般把添加修飾的叫 Writer，把去除修飾的叫 Eraser。

       最后打個比喻，組蛋白修飾導致染色質開放程度增加，就像解壓文件的過程，文件處于被壓縮狀態(tài)是不能讀取的，只有解壓以后才能讀取；同樣的，父母各傳下來一套處于壓縮狀態(tài)的染色體，只有解壓以后才可能被轉錄，但是解壓只是被轉錄的第一步，至于解壓出來的文件你有沒有對應的軟件打開，就是下面的問題了。


       有點像：


       每個人死后都會變成一本書。書的內(nèi)容就是那個人的生平。有人成了圣經(jīng)，有人成了名著，有人成了禁書，有人成了樂譜，有人變成菜譜，有人變成地圖….. 整個世界就是一個巨大的圖書館，我們讀著別人，做著自己，等著被讀。你會是什么書？


       （本文轉載丁香通）