组蛋白修饰及其在转录调控中的作用。
 
【正确答案】组蛋白修饰是指核小体蛋白上的某些氨基酸被共价修饰的现象,主要包括组蛋白乙酰化、磷酸化、甲基化和泛素化。组蛋白修饰在转录调控中的作用如下: (1)组蛋白磷酸化 组蛋白磷酸化在有丝分裂、细胞死亡、DNA损伤修复、DNA复制和重组过程中发挥着直接的作用。 ①组蛋白H1被细胞周期蛋白依赖的激酶磷酸化是其主要的修饰作用。组蛋白H1的磷酸化能够影响DNA二级结构的改变和染色体凝集状态的改变。 ②组蛋白H1的磷酸化需要DNA复制,并且激活DNA复制的蛋白激酶也促进组蛋白H1的磷酸化。 因此,组蛋白H1的磷酸化与DNA复制存在一个协同发生的机制。 (2)组蛋白乙酰化与去乙酰化 组蛋白乙酰化与去乙酰化分别由组蛋白乙酰转移酶和去乙酰化转移酶催化。这两种酶通过对核心组蛋白进行可逆修饰来调节核心组蛋白的乙酰化水平,从而调控转录的起始与延伸。 ①组蛋白乙酰化 a.组蛋白特殊氨基酸残基上的乙酰化,可改变蛋白质分子表面的电荷,影响核小体的结构,从而调节基因的活性。乙酰化修饰调节基因活性的典型实例是雌性哺乳动物个体的X染色体失活。 b.组蛋白的乙酰化作用导致组蛋白正电荷减少,削弱了它与DNA的结合能力,引起核小体解聚,从而使转录因子和RNA聚合酶顺利结合到DNA上。 C.乙酰化作用还参与细胞周期的调控。 ②组蛋白的去乙酰化 可使基因沉默。 (3)组蛋白的甲基化 组蛋白的甲基化是指在组蛋白甲基转移酶催化下组蛋白H3和H4的N端赖氨酸或精氨酸残基发生的甲基化,对促进DNA甲基化具有一定的作用,DNA甲基化在转录水平可影响基因表达、参与细胞生长发育过程、参与染色体印迹和X染色体失活及影响DNA与蛋白质的相互作用。 (4)组蛋白泛素化 组蛋白泛素化是蛋白质的赖氨酸残基位点与泛素分子的羧基端相互结合的过程。它能够招募核小体到染色体、参与x染色体的失活、影响组蛋白的甲基化和基因的转录。
【答案解析】