自然杂志 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (1): 1-8.doi: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.00.003

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黏连蛋白维持基因组结构分子机制研究进展

史竹兵,白晓辰,于洪涛①③   

  1. ①得克萨斯大学 西南医学中心药理学系,美国得克萨斯州 达拉斯市 75390;②得克萨斯大学 西南医学中心生 物物理学系和细胞生物学系,美国得克萨斯州 达拉斯市 75390;③西湖大学 生命科学学院,杭州 310024
  • 收稿日期:2019-08-01 出版日期:2021-02-25 发布日期:2021-02-25
  • 通讯作者: 于洪涛,通信作者,研究方向:细胞周期及基因组稳定性领域的研究,主要聚焦在纺锤体检验查点、姐妹染色体对的 黏连和分离等方向。

Molecular insights into mechanisms of cohesin in genome maintenance

SHI Zhubing, BAI Xiaochen, YU Hongtao①③   

  1. ①Department of Pharmacology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390, United States of America; ②Department of Biophysics and Department of Cell Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390, United States of America; ③School of Life Sciences, Westlake University, Hangzhou 310024, China
  • Received:2019-08-01 Online:2021-02-25 Published:2021-02-25

摘要: 黏连蛋白复合物在基因组维持中发挥重要功能。在细胞分裂期,黏连蛋白介导姐妹染色单体黏连,并对染色单体的正确分离起着决定性作用。近年来的研究表明,黏连蛋白维持哺乳动物细胞周期间期的三维基因组构象,决定了染色质环和拓扑关联结构域的形成。最近的生物物理学和结构生物学研究阐释了黏连蛋白装载DNA的分子机制,并证实了黏连蛋白具有挤压DNA环的功能。

关键词: 黏连蛋白, 姐妹染色体黏连, 基因组组织, 基因组维持, 拓扑关联结构域, 环挤压模型

Abstract: Cohesin is a key player in genome maintenance. During mitosis, cohesin mediates sister chromatid cohesion and plays an essential role in chromosome segregation. Recent research discovered that cohesin also organizes the 3D genome during interphase and is crucial for the formation of chromatin loops and topologically associating domains (TADs) in mammalian cells. The latest biophysical and structural studies have provided insights into the underlying mechanisms by which cohesin is loaded onto DNA and extrudes DNA loops.