結構生物化學/表觀基因組閱讀器

引言

如主頁所述，表觀基因組由告訴你的基因組該做什麼的化學物質組成。你的基因組基本上在你的所有細胞中都是一樣的，所以讓你的細胞在行為方式上有所不同的東西是表觀基因組，它控制著它們。^[1] 表觀基因組學的一個例子是觀察一對同卵雙胞胎。他們的基因組是相同的，但由於在成長過程中接觸不同的環境因素，他們會經歷不同的表觀遺傳變化，這可能會使其中一個雙胞胎更容易患上另一個雙胞胎不太可能患上的某些疾病。^[2] 這就是為什麼許多人認為研究表觀基因組很重要，並且有許多專案得到了資助來編目人類表觀基因組，希望我們能夠理解和學習哪些基因被開啟和關閉，以及這如何影響我們。^[3] 現在有許多方法被用來讀取表觀基因組。PHD 指紋是其中一種方法。

PHD 鋅指

在 Roberto Sanchez 和 Ming-Ming Zhou 撰寫的文章“PHD 指紋：一種通用的表觀基因組閱讀器”中，他們討論了他們研究的植物同源結構域 (PHD) 鋅指被發現能夠讀取複雜的組蛋白序列。基因轉錄的啟用和沉默受組蛋白 H2a、H2B、H3 和 H4 的修飾控制。組蛋白是將 DNA 包裝和組織成核小體的蛋白質。組蛋白可以透過向氨基酸賴氨酸新增一個甲基，或者向氨基酸賴氨酸或精氨酸新增一個乙醯基來修飾。PHD 指紋已經進化到識別組蛋白中這些氨基酸何時被甲基化或乙醯化。組蛋白 H3 尾部上主要的甲基化位點是 K4 和 R2。^[4]

在前面提到的組蛋白的四種修飾中，PHD 指紋（一個由鋅原子穩定其結構的小蛋白質結構域）可以讀取組蛋白 H3。PHD 透過與組蛋白的第一個六個 N 末端殘基結合來做到這一點。配體是與中心金屬結合的分子。這很重要，因為溴域 PHD 指紋轉錄因子 (BPTF) 是一個與配體結合的 PHD 指紋，並且它能夠在 K4 被甲基化並且 R2 沒有被甲基化時與 H3 結合。大多數這些 PHD 指紋都有一個芳香籠，有助於結合。然而，那些沒有芳香籠的 PHD 指紋能夠在 K4 未被甲基化時與 K4 結合。有許多不同型別的 PHD 指紋將根據甲基化和/或乙醯化的氨基酸進行結合。當它們結合時，構象會略微發生變化，從而使人們能夠區分它們。^[4]

還需要進一步研究才能完全瞭解 PHD 指紋是如何工作的。^[4]