heterochromatinization是什么意思，heterochromatinization的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

异染色质化（Heterochromatinization） 是指基因组中特定区域从较为松散、转录活跃的常染色质（Euchromatin） 状态，转变为高度凝缩、转录沉默的异染色质（Heterochromatin） 状态的动态生物学过程。这一过程是表观遗传调控（Epigenetic Regulation） 的核心机制之一，对基因表达、染色体稳定性、细胞分化等至关重要。

核心机制涉及以下关键分子事件：

1. 组蛋白修饰：

   • 组蛋白H3第9位赖氨酸的二甲基化或三甲基化（H3K9me2/me3）： 这是异染色质形成的经典标志。由组蛋白甲基转移酶（如SUV39H1/2）催化，为异染色质蛋白（如HP1）提供结合位点。HP1蛋白结合后，能招募更多修饰酶并促进染色质凝缩。
   • 组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化（H3K27me3）： 主要与兼性异染色质相关，由多梳抑制复合物2（PRC2）催化，在发育基因沉默中起关键作用。
   • 组蛋白去乙酰化： 组蛋白去乙酰化酶（HDACs）移除组蛋白尾部的乙酰基，使染色质结构更紧密，抑制转录因子结合。

2. DNA甲基化：

   • 胞嘧啶的甲基化（特别是在CpG二核苷酸上）是哺乳动物异染色质（尤其是着丝粒周围异染色质）的另一个重要特征。DNA甲基转移酶（DNMTs）催化此过程。DNA甲基化能与特定的组蛋白修饰（如H3K9me3）协同作用，共同维持异染色质的沉默状态。

3. 非编码RNA的参与：

   • 某些非编码RNA（如Xist RNA介导X染色体失活，或着丝粒区域的小RNA）在引导异染色质化过程中发挥关键作用。它们能招募染色质修饰复合物到特定基因组位点，启动异染色质形成。

异染色质化的主要功能与意义：

• 基因沉默（Gene Silencing）： 异染色质化区域基因表达被强烈抑制。这对于沉默重复序列（如转座子）、维持特定细胞类型中不表达基因的关闭状态（如发育调控基因）、以及X染色体剂量补偿（X染色体失活）至关重要。
• 维持基因组稳定性（Genomic Stability）： 异染色质化能抑制重复序列（如端粒、着丝粒区域的卫星DNA）的同源重组和转座活动，防止染色体断裂、重排和基因突变，保护基因组完整性。
• 染色体结构与分离： 异染色质区域（特别是着丝粒和端粒）对于染色体在细胞分裂过程中的正确凝缩、配对和分离是必需的。
• 细胞命运决定： 在细胞分化过程中，异染色质化模式的动态变化（如兼性异染色质的形成）是关闭多能性基因、确立特定细胞谱系基因表达程序的关键步骤。

异染色质化是一个由组蛋白修饰（特别是H3K9me3、H3K27me3）、DNA甲基化和非编码RNA共同介导的复杂表观遗传过程。它将染色质从开放、活跃的状态转变为紧密、沉默的状态，在基因表达调控、基因组稳定性和细胞身份维持中扮演着不可或缺的角色。其失调与癌症、衰老和多种发育性疾病密切相关。

来源说明： 以上解释综合了分子生物学、细胞生物学及表观遗传学领域的经典教材和权威综述内容（如《Molecular Biology of the Cell》、《Epigenetics》等），以及发表在《Nature Reviews Molecular Cell Biology》、《Genes & Development》等顶级期刊上的研究综述的核心观点。

网络扩展资料

heterochromatinization（异染色质化）是细胞生物学中描述染色质结构变化的专业术语，指染色质从松散状态（常染色质）转变为高度浓缩的异染色质状态的过程。以下是其核心要点：

1. 结构变化
   该过程涉及DNA与组蛋白的紧密缠绕，导致染色质在显微镜下呈现深染的致密区域（如提到的chromocentres）。这种结构变化使得DNA难以被转录机器接触。

2. 功能意义

   • 基因沉默：异染色质化区域的基因通常处于非活性状态，例如哺乳动物X染色体失活（X-inactivation）。
   • 基因组稳定性：通过抑制转座子活性，防止DNA异常重组。

3. 触发机制
   通常由表观遗传修饰（如组蛋白H3K9甲基化、DNA甲基化）引发，这些修饰招募特定蛋白（如HP1）促进染色质压缩。

扩展补充：异染色质化与细胞分化密切相关，例如干细胞向特定细胞类型分化时，通过该过程关闭与功能无关的基因。此外，异常的异染色质化可能导致疾病，如某些癌症中抑癌基因被错误沉默。

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