3月14日,，國(guó)際著名雜志Nature在線刊登了來(lái)自美國(guó)紐約紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的研究人員的最新研究成果“Intrinsic coupling of lagging-strand synthesis to chromatin assembly,，”，在文章中,，研究者首次在釀酒酵母中對(duì)真核生物岡崎片段進(jìn)行了高分辨率的分析,，揭示了滯后鏈合成與染色質(zhì)組裝之間的相互聯(lián)系。
DNA復(fù)制有兩個(gè)主要的特點(diǎn)：半保留復(fù)制和半不連續(xù)復(fù)制,。由于DNA雙螺旋的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，而生物?xì)胞內(nèi)所有催化DNA聚合酶都只能催化5'→3'延伸，因此導(dǎo)致了矛盾,。岡崎片段(Okaxaki fragments)的發(fā)現(xiàn)使這個(gè)矛盾得以解決,。前導(dǎo)鏈上的DNA連續(xù)合成，滯后鏈則以岡崎片段的形式分段,、不連續(xù)合成,。這些岡崎片段以后由DNA連接酶連成完整的DNA鏈。這種前導(dǎo)鏈連續(xù)復(fù)制和滯后鏈不連續(xù)復(fù)制即DNA合成的半不連續(xù)復(fù)制現(xiàn)象在生物界普遍存在,。然而直到現(xiàn)在科學(xué)家們對(duì)于真核生物的岡崎片段仍然了解甚少,，這是因?yàn)楹诵◇w會(huì)快速地沉積在新生DNA上，岡崎片段的加工和核小體組裝會(huì)相互影響,。
在真核生物的染色體復(fù)制過(guò)程中,，基因和表觀遺傳學(xué)信息都必須得到精確復(fù)制。染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)和修飾屬于表觀遺傳學(xué)的范疇,，雖然不會(huì)通過(guò)基因編碼但也是可以遺傳的,。防止核小體破壞和與復(fù)制叉解離是確保精確定位和修飾的組蛋白在新生DNA鏈上快速沉積的必要條件,。組蛋白分子伴侶復(fù)合物支配著核小體在復(fù)制叉的組裝和去組裝。
DNA復(fù)制從本質(zhì)上講是不對(duì)稱的,。滯后鏈上的岡崎片段合成要求重復(fù)生成與復(fù)制叉方向相反方向的單鏈DNA并發(fā)生聚合作用,。鑒于滯后鏈合成和組蛋白快速成績(jī)發(fā)生在復(fù)制叉之后，這兩個(gè)過(guò)程有可能存在相互關(guān)聯(lián),。每合成一段岡崎片段就會(huì)有一系列相互協(xié)調(diào)的事件發(fā)生,。當(dāng)前除了知道其在DNA復(fù)制中具有的重要作用，對(duì)于真核生物岡崎片段的特性仍知之甚少,。此外,，對(duì)于核小體組裝與滯后鏈合成之間可能存在的相互影響也了解不多。
在這篇文章中來(lái)自美國(guó)紐約紀(jì)念斯隆-凱特琳癌癥中心的研究人員在釀酒酵母中證實(shí)岡崎片段可根據(jù)核小體重復(fù)改變大小,。利用深度測(cè)序,，研究人員證實(shí)岡崎片段連接間隙更趨近于核小體的中間點(diǎn)，而非核小體間的連接區(qū),。破壞染色質(zhì)組裝或滯后鏈聚合酶持續(xù)合成能力將會(huì)影響岡崎片段的大小和分布,，表明在岡崎片段合成終止時(shí)即刻組裝新染色質(zhì)具有重要的意義。新研究首次在體內(nèi)對(duì)真核生物岡崎片段進(jìn)行了高分辨率的分析,，揭示了滯后鏈合成與染色質(zhì)組裝之間的相互聯(lián)系,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1038/nature10895
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Intrinsic coupling of lagging-strand synthesis to chromatin assembly
Duncan J. Smith1 & Iestyn Whitehouse1
Fifty per cent of the genome is discontinuously replicated on the lagging strand as Okazaki fragments. Eukaryotic Okazaki fragments remain poorly characterized and, because nucleosomes are rapidly deposited on nascent DNA, Okazaki fragment processing and nucleosome assembly potentially affect one another. Here we show that ligation-competent Okazaki fragments in Saccharomyces cerevisiae are sized according to the nucleosome repeat. Using deep sequencing, we demonstrate that ligation junctions preferentially occur near nucleosome midpoints rather than in internucleosomal linker regions. Disrupting chromatin assembly or lagging-strand polymerase processivity affects both the size and the distribution of Okazaki fragments, suggesting a role for nascent chromatin, assembled immediately after the passage of the replication fork, in the termination of Okazaki fragment synthesis. Our studies represent the first high-resolution analysis—to our knowledge—of eukaryotic Okazaki fragments in vivo, and reveal the interconnection between lagging-strand synthesis and chromatin assembly.
