单分子磁性镊子揭示FACT在基因调节中的双重身份

深圳子科生物（https://show.guidechem.com/zikerbio/）报道：

在真核细胞中，线性遗传DNA缠绕在组蛋白周围，形成稳定的核小体，进一步再被组装成染色质。核小体是阻碍转录机器RNA聚合酶工作一道屏障。

基因转录过程中，核小体首先必须被暂时去除，然后迅速复原。促染色质转录（Facilitates Chromatin Transcription，FACT）也是促进染色质上RNA聚合酶延伸的关键因素。但是，有关FACT执行这一重要功能的机制，我们仍知之甚少。

单分子磁性镊子是研究核酸蛋白质复合物动力学的强有力工具。通过在一个染色质上施加张力，磁性镊子可以方便地对染色质进行拆解，随后研究它们的构造，从而产生每个染色体的力指纹谱。

最近，中国科学院物理研究所的LI Wei和LI Ming教授在时间和空间水平改进了他们自己研制的磁性镊子的分辨率。他们与中国科学院生物物理研究所的李国红教授和陈萍教授合作，调查了在FACT存在时，核小体和染色质纤维的动态，并在单分子水平破译了FACT在塑造核小体与染色质纤维中的作用。

研究人员发现，FACT不仅破坏了核小体结构以便帮助聚合酶通过，而且还能增强核小体形成的可逆性。有FACT在时，核小体在小于8 pN的张力下可以完全展开，远低于缺乏FACT时所需的张力（约15 pN）。

同时，一旦DNA组蛋白发生解离，核小体不能在缺乏FACT的情况下重新组装回完整结构， 相反，在FACT的帮助下，核小体则可以完成重新组装。这表明，FACT的额外功能是将组蛋白与DNA栓在一起，从而形成完整的核小体结构。

通过协调SSRP1和SPT16两个亚基，FACT的双重功能得到进一步证实。综合来看，在DNA转录过程中，FACT对核小体重新“穿绳”以保持组蛋白和DNA稳定通过DNA聚合酶旅程至关重要。

原文检索：Functions of FACT in Breaking the Nucleosome and Maintaining Its Integrity at the Single-Nucleosome Level