生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常需要將分子實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，達(dá)到一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｔ诜肿訉?shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要控制“DNA污染"。德國(guó)MB公司的“PCR Clean"，高效清除核酸污染。

在真核生物中，基因組DNA按層次緊密排列成染色質(zhì)，核小體是其基本結(jié)構(gòu)單元。染色質(zhì)狀態(tài)由多種機(jī)制動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以精確調(diào)控基因表達(dá)程序。其中，組蛋白翻譯后修飾（hPTMs）是轉(zhuǎn)錄調(diào)控中最重要的表觀遺傳因子之一。在DNA復(fù)制過(guò)程中，親本組蛋白以及新合成的未修飾組蛋白沉積在子DNA分子上，導(dǎo)致hPTMs至少稀釋兩倍。為了維持細(xì)胞的特性，組蛋白修飾應(yīng)該在下一個(gè)S期之前精確地恢復(fù)。定量質(zhì)譜研究證實(shí)了PTM對(duì)舊組蛋白的回收利用，這是hPTMs修復(fù)的基石。

此外，利用標(biāo)記復(fù)制DNA結(jié)合下一代測(cè)序（NGS）方法進(jìn)行的細(xì)致研究表明，組蛋白修飾（如H3K4me3、H3K36me3、H3K27me3、H3K79me3）在DNA復(fù)制后大部分保留在子鏈上。組蛋白PTM水平的恢復(fù)不是同步的，而是表現(xiàn)出標(biāo)記和位點(diǎn)特異性的動(dòng)力學(xué)。

最近的研究利用CRISPR-biotin化系統(tǒng)追蹤親代組蛋白沉積，發(fā)現(xiàn)在DNA復(fù)制過(guò)程中，只有位于抑制染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域的親代組蛋白才能大量遺傳。人們普遍認(rèn)為親本H3-H4作為一個(gè)完整的四聚體被循環(huán)利用，這表明H3/H4上的相關(guān)修飾可能是遺傳的。除了H4K16的去乙酰化，之前的研究在酵母和高等真核生物中表明，包括H3K9me3和H3K27me3在內(nèi)的抑制性hPTMs可能具有表觀遺傳。H3K27me3作為兼性異染色質(zhì)的標(biāo)志，被多梳抑制復(fù)合體2（PRC2）催化形成廣泛的抑制染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域，在沉默發(fā)育和組織特異性基因中發(fā)揮重要作用。先前的研究表明，H3K27me3結(jié)構(gòu)域的建立/維持采用兩步機(jī)制。首先，JARID2和MTF2穩(wěn)定地將PRC2招募到“成核位點(diǎn)"，形成H3K27me3的多梳狀病灶。其次，預(yù)先存在的H3K27me3被EED的芳香籠識(shí)別，因此PRC2的酶活性被變構(gòu)激活，通過(guò)遠(yuǎn)程接觸有效地以順式或遠(yuǎn)順式方式傳播H3K27me3。除了H3K27me3遺傳的正反饋模型外，PRC2的催化活性還可以受到其他機(jī)制的調(diào)控，包括EZH1/EZH2和其他輔助蛋白的摻入、其核心亞基的自甲基化、不同的組蛋白修飾、RNA和DNA序列以及高階染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。

連接體組蛋白H1是一種重要的染色質(zhì)調(diào)節(jié)因子，它將核小體陣列壓縮成30納米的染色質(zhì)纖維。一些研究表明，連接蛋白H1在異染色質(zhì)狀態(tài)的建立/維持中起著重要作用。與這一假設(shè)一致，敲除H1c/d/e導(dǎo)致小鼠胚胎干細(xì)胞(mESCs)中H2AK119ub1和H3K27me3的顯著減少，并重新編程淋巴細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài)。低溫電子顯微鏡(cro - em)顯示，H1致密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)為左旋雙螺旋構(gòu)象，以四核小體為結(jié)構(gòu)單元，由第N和(N+2)第th核小體的成對(duì)相互作用穩(wěn)定。有趣的是，核小體-核小體配對(duì)機(jī)制在RYBP/yaf2-PRC1介導(dǎo)的H2AK119ub1的增殖中通過(guò)拉近相鄰核小體發(fā)揮重要作用。

因此，研究人員想知道在細(xì)胞更新過(guò)程中是否有類似的染色質(zhì)壓縮/核小體配對(duì)機(jī)制是H1依賴性H3K27me3的建立/恢復(fù)的基礎(chǔ)。在這項(xiàng)研究中，研究人員使用定量ChOR-seq系統(tǒng)地研究了DNA復(fù)制后H3K27me3的恢復(fù)動(dòng)力學(xué)特征。研究人員還在體內(nèi)和體外研究了H1介導(dǎo)的染色質(zhì)壓實(shí)對(duì)H3K27me3的繁殖和恢復(fù)的影響。

研究結(jié)果強(qiáng)烈提示，H1介導(dǎo)的染色質(zhì)壓實(shí)促進(jìn)了H3K27me3在新合成的染色質(zhì)上的時(shí)空恢復(fù)，這可能在細(xì)胞命運(yùn)的決定和維持中發(fā)揮重要作用。