單分子磁性鑷子揭示FACT在基因調節中的雙重身份

最近，中國科學院物理研究所的LI Wei和LI Ming教授在時間和空間水平改進了他們自己研製的磁性鑷子的解析度。他們與中國科學院生物物理研究所的李國紅教授和陳萍教授合作，調查了在FACT存在時，核小體和染色質纖維的動態，並在單分子水平破譯了FACT在塑造核小體與染色質纖維中的作用。

在真核細胞中，線性遺傳DNA纏繞在組蛋白周圍，形成穩定的核小體，進一步再被組裝成染色質。核小體是阻礙轉錄機器RNA聚合酶工作一道屏障。

基因轉錄過程中，核小體首先必須被暫時去除，然後迅速復原。促染色質轉錄（Facilitates Chromatin Transcription，FACT）也是促進染色質上RNA聚合酶延伸的關鍵因素。但是，有關FACT執行這一重要功能的機制，我們仍知之甚少。

單分子磁性鑷子是研究核酸蛋白質複合物動力學的強有力工具。通過在一個染色質上施加張力，磁性鑷子可以方便地對染色質進行拆解，隨後研究它們的構造，從而產生每個染色體的力指紋譜。

最近，中國科學院物理研究所的LI Wei和LI Ming教授在時間和空間水平改進了他們自己研製的磁性鑷子的解析度。他們與中國科學院生物物理研究所的李國紅教授和陳萍教授合作，調查了在FACT存在時，核小體和染色質纖維的動態，並在單分子水平破譯了FACT在塑造核小體與染色質纖維中的作用。

研究人員發現，FACT不僅破壞了核小體結構以便幫助聚合酶通過，而且還能增強核小體形成的可逆性。有FACT在時，核小體在小於8 pN的張力下可以完全展開，遠低於缺乏FACT時所需的張力（約15 pN）。

同時，一旦DNA組蛋白髮生解離，核小體不能在缺乏FACT的情況下重新組裝回完整結構， 相反，在FACT的幫助下，核小體則可以完成重新組裝。這表明，FACT的額外功能是將組蛋白與DNA栓在一起，從而形成完整的核小體結構。

通過協調SSRP1和SPT16兩個亞基，FACT的雙重功能得到進一步證實。綜合來看，在DNA轉錄過程中，FACT對核小體重新「穿繩」以保持組蛋白和DNA穩定通過DNA聚合酶旅程至關重要。

原文標題

Functions of FACT in Breaking the Nucleosome and Maintaining Its Integrity at the Single-Nucleosome Level

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