组蛋白修饰

表观遗传学调控主要由3大类调控模式组成：组蛋白修饰、DNA修饰和染色质构象。染色质是由组蛋白八聚体和缠绕在上面的DNA组成的。组蛋白N端都有一段富含赖氨酸和精氨酸的“尾巴”，尾巴上的氨基酸可以被修饰酶催化添加各种修饰基团，如甲基、磷酸基、乙酰基和泛素等，这个过程称为“组蛋白修饰”。组蛋白修饰对基因表达的调控是表观遗传学最为重要和多样的调控方式，它作用于几乎所有的生物过程，如转录激活/失活、染色体包装和 DNA 损伤/修复等。

最常见的组蛋白修饰为甲基化修饰和乙酰化修饰:

• 乙酰化修饰与染色质的开放和转录激活相关；
• 甲基化修饰根据其修饰类型以及发生的氨基酸不同，既可以导致转录激活（如H3K4me3、H3K36me3、H3K79me3等），也可以导致转录抑制（如H3K9me3、H3K27me3等）

组蛋白修饰介导的基因表达调控

• 组蛋白修饰可以通过改变染色质构象或招募转录调控因子来影响基因表达。
• lncRNA在调控染色质组蛋白修饰水平或介导组蛋白修饰对基因表达调控的过程中起着关键的作用。
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常见研究思路

组蛋白修饰介导的基因表达调控在几乎所有的生物学过程中都发挥着重要作用，因此其应用场景极其广泛。

常见的应用如下：

• 发育过程中组蛋白修饰变化及其介导的基因表达变化；

• 特定生物学变化（如癌变）前后组蛋白修饰变化及其介导的基因表达变化；

• 特定对照-处理前后组蛋白修饰变化及其介导的基因表达变化；

• 研究组蛋白修饰酶在特定生物学过程中的作用；

• 研究非编码RNA在表观调控中的功能；

组蛋白Chip-seq作为研究三大表观调控因素之一的手段，通常与ATAC-seq、DNA修饰以及基因表达一起联合使用

组蛋白修饰研究金标准--Chip-seq

        Chip-seq测序（CHromatin ImmunoPrecipitation and high-throughput SEQuencing）是将染色质免疫共沉淀和高通量测序相结合的技术。通过组蛋白特异性抗体，将带有特定修饰的组蛋白-DNA复合物沉淀下来，从而获取该组蛋白结合的DNA。通过对DNA进行高通量测序，即可获得该组蛋白在染色体上的分布情况。

        Chip-seq的流程包括细胞/组织交联、细胞核提取、染色质片段化、免疫共沉淀、DNA回收、文库构建、高通量测序和生信分析等一系列步骤，如下图所示：

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