近年来，z型dna（z-dna）的研究引发关注，但是在细胞中对其进行观测还存在困难，主要原因是缺少一种简便可靠的手段对其进行直接观测。最近，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员黄青课题组与郑州大学张凤秋课题组合作，利用红外光谱技术观测并研究染色质重塑中dna的b-z构象转变，相关研究成果发表在analytical chemistry上。
染色质重塑是表观遗传学的主要研究内容之一，一般包括组蛋白共价修饰型或atp（一种高能磷酸化合物）依赖型两种类型。组蛋白共价修饰型通过影响组蛋白与dna双链的亲和性，从而改变染色质的疏松或凝结状态；atp依赖型的染色质重塑通过染色质重塑复合物改变组蛋白与dna的结合状态，在靠近核心组蛋白的dna表面建立特殊构象，从而使转录因子更易靠近dna的过程。在染色质重塑过程中，组蛋白与dna间的相互作用将发生变化，因此可能导致dna构象的改变。其中，z-dna构象可能更利于破坏核小体的结构，在启动子处保持更开放的染色体结构，从而促进转录。
为考察细胞中染色体重塑引起的dna构象变化，研究人员利用红外光谱技术对细胞光谱中与dna相关的特征峰进行观测与分析，发现通过调节染色质重塑复合物swi/snf中的催化亚基brg1/brm，可诱导染色质重塑的发生，并由此诱发dna的b-z构象转变。红外光谱具有简便、快速、无损检测特点，可对细胞中的生物大分子进行定性和定量分析。此前，黄青课题组应用红外光谱实现z-dna的表征，发现组蛋白乙酰化可引起染色质中z-dna转变（analytical chemistry，2015，87：2511-2517）；该研究中，研究人员利用红外光谱技术，探索atp依赖型染色质重塑中的dna构象转变，借助染色质免疫共沉淀技术，进一步验证该染色质重塑中发生的z-dna构象转变，这证明红外光谱表征z-dna结果的可靠性。
通过傅里叶变换红外光谱法检测染色质重塑诱导z-dna构象
研究团队单位：合肥物质科学研究院
