力学信号直接诱导染色质形变及基因表达的研究

发布时间：2021-09-11 13:03

　　力学信号在呼吸、听觉和运动等很多正常的生理活动中都发挥着重要的作用,在肿瘤的发生、转移和恶性肿瘤再生细胞的自我更新方面也扮演着重要的角色,但力学信号具体是如何调控基因表达和细胞功能目前还不清楚。现在已经知道力学信号可以直接由细胞质骨架传递到细胞核内,诱导细胞核中卡哈尔小体内耦合的蛋白质解离;力学信号也可以通过激活细胞质内蛋白质移位间接的调控细胞基因表达。但是力学信号是否可以直接影响细胞的染色质,仍是未知之谜。力学信号具有变化快、传播迅速、效果显著等特点,要研究力学信号对染色质的直接影响,必须要在加力的同时对其进行实时观察;而染色质本身不发荧光并且深埋在细胞核内,所有染色质的成分基本上都是脱氧核糖核酸及组蛋白,无法用荧光标记的方法对特定的染色质进行标记,很难对染色质受力后的变化进行观测,因此染色质的可视化和实时追踪是研究力学信号对染色质直接影响所面临的两个主要挑战。三维磁力扭曲仪可以在任意方向给细胞施加作用力,受激发射损耗超分辨显微镜可以实现快速、高分辨的活细胞结构成像。将三维磁力扭曲仪和受激发射损耗超分辨显微镜进行耦合,在给活细胞施加作用力的同时实现了对细胞结构变化的实时追踪。利用敲除... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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整合素是力学感受器力学信号可以通过整合素双向进行传递，胞外基质产生的作用力可以经过整合素传导到细胞内产生影响；细胞内肌球蛋白II产生的作用力也可以通过整合素传递到胞外基质，改变胞外基质的形态

图 1.2 细胞外基质到细胞核的分子连接 细胞外基质施加在整合素的局部作用力经过粘着斑的汇聚，传递到聚合肌动蛋白微丝束上（肌动蛋白微丝由阿尔法型辅肌动蛋白连接汇聚成束，再被产生细胞预应力的肌球蛋白 II 拉紧）。聚合肌动蛋白微丝束通过肌动蛋白交联因子 7 与微管结合并通过中间纤维丝与网蛋白1连接。网蛋白1可以跟微管和核外膜上的nesprin 3蛋白结合；nespr3 蛋白再与核内膜 SUN 1 蛋白和 SUN 2 蛋白结合。聚合肌动蛋白微丝在核外膜上与 nesprin 1 蛋

图 3.1 人工合成细菌基因片段标记染色质原理示意图 两段黄色之间的片段为人工合成的细菌染色质序列。我们使用的中国豚鼠卵巢细胞稳定的转入了 10 段类似的片段，并且彻底清除了细胞内源的二氢叶酸还原酶基因。为方便观看，在此处只画出其中两段（带有二氢叶酸还原酶基因和乳糖操纵子序列）。Figure 3.1 Schematic representation of transgene insertions and fluorescence labelling o


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