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在一项新的研究中 ，中国科学院生物物理研究所（Zhu Bing）朱冰教授课题组展现了脊椎动物旁着丝粒异染色质（pericentric heterochromatin）起始的守旧机制。相关研究效果于2024年7月3日在线揭晓在Nature期刊上 ，论文问题为“Targeting pericentric non-consecutive motifs for heterochromatin initiation”。
在脊椎动物中 ，旁着丝粒异染色质的组装机制仍然鲜为人知。为了确定以往基于基因筛选的研究中可能忽略的、认真建设旁着丝粒异染色质的因素 ，朱冰教授课题组开发了一种能够识别特定基因组位点周围卵白质组的手艺。
这种手艺基于具有特定靶向能力的CRISPR/Cas9系统和具有近距离标记能力的APEX2系统。使用这种手艺 ，他们能够识别小鼠胚胎干细胞中旁着丝粒异染色质周围的卵白质组。
他们发明锌指卵白ZNF512和ZNF512B通过与旁着丝粒异染色质DNA的特异性团结 ，定位于旁着丝粒异染色质区域。
别的 ，无论是在外源引入的重复区域照旧在旁着丝粒异染色质区域中 ，锌指卵白ZNF512和ZNF512B都能通过与SUV39H1和SUV39H2的直接相互作用将它们招募到特定位点 ，从而形成组卵白H3K9me3介导的异染色质。
图片来自Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07640-5
他们证实来自差别物种的 ZNF512 和 ZNF512B 可以特异性地靶向其他脊椎动物的旁着丝粒异染色质区域。这种能力归功于 ZNF512 和 ZNF512B 锌指之间相同的锌指基序和守旧的长讨论（linker）。这些相同的锌指基序提供了识别重复 DNA 的能力 ，而较长的讨论提供了识别非一连 DNA 序列的无邪性。
这项新的研究展现了组成性旁着丝粒异染色质的重新建设机制 ，并诠释了为什么脊椎动物中显着非守旧的旁着丝粒异染色质序列仍然具有相同的组卵白H3K9me3修饰。
别的 ，具有破碎锌指（split zinc finger）的锌指卵白可以识别非一连的DNA序列的这一发明展现了一种新的DNA识别模式 ，这对卵白-DNA识别模式的研究具有主要意义。
这些效果可能会导致发明更多具有此类特征的卵白 ，并对生物信息学家开发盘算DNA团结基序的新算法提供启示。
参考资料：
Runze Ma et al. Targeting pericentric non-consecutive motifs for heterochromatin initiation. Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07640-5.
Scientists uncover conserved mechanism of pericentric heterochromatin initiation in vertebrates
https://phys.org/news/2024-07-scientists-uncover-mechanism-pericentric-heterochromatin.html
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