研究觀測到染色質重塑中DNA的BZ構象轉變

　　近年來，Z型DNA（Z-DNA）的研究引發關注，但是在細胞中對其進行觀測還存在困難，主要原因是缺少一種簡便可靠的手段對其進行直接觀測。最近，中國科學院合肥物質科學研究院智能機械研究所研究員黃青課題組與鄭州大學張鳳秋課題組合作，利用紅外光譜技術觀測并研究染色質重塑中DNA的B-Z構象轉變，相關研究成果發表在Analytical Chemistry上。

　　染色質重塑是表觀遺傳學的主要研究內容之一，一般包括組蛋白共價修飾型或ATP（一種高能磷酸化合物）依賴型兩種類型。組蛋白共價修飾型通過影響組蛋白與DNA雙鏈的親和性，從而改變染色質的疏松或凝結狀態；ATP依賴型的染色質重塑通過染色質重塑復合物改變組蛋白與DNA的結合狀態，在靠近核心組蛋白的DNA表面建立特殊構象，從而使轉錄因子更易靠近DNA的過程。在染色質重塑過程中，組蛋白與DNA間的相互作用將發生變化，因此可能導致DNA構象的改變。其中，Z-DNA構象可能更利于破壞核小體的結構，在啟動子處保持更開放的染色體結構，從而促進轉錄。

　　為考察細胞中染色體重塑引起的DNA構象變化，研究人員利用紅外光譜技術對細胞光譜中與DNA相關的特征峰進行觀測與分析，發現通過調節染色質重塑復合物SWI/SNF中的催化亞基BRG1/BRM，可誘導染色質重塑的發生，并由此誘發DNA的B-Z構象轉變。紅外光譜具有簡便、快速、無損檢測特點，可對細胞中的生物大分子進行定性和定量分析。此前，黃青課題組應用紅外光譜實現Z-DNA的表征，發現組蛋白乙酰化可引起染色質中Z-DNA轉變（Analytical Chemistry，2015，87：2511-2517）；該研究中，研究人員利用紅外光譜技術，探索ATP依賴型染色質重塑中的DNA構象轉變，借助染色質免疫共沉淀技術，進一步驗證該染色質重塑中發生的Z-DNA構象轉變，這證明紅外光譜表征Z-DNA結果的可靠性。