组蛋白翻译后修饰（PTM）调控靶基因转录的论证逻辑及研究方法总结

小张聊科研 · 公众号 · 科研 · 2025-05-23 20:06

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难以从根本解释除基因突变之外环境相关疾病发生的原因 ，这也是目前研究单纯的转录因子调控靶基因转录的局限性，即无法将细胞的环境与表型直接相连。组蛋白修饰调控基因表达研究就很好地弥补了这一点，因为参与 PTM 的大多数供体分子都是细胞代谢的产物，而代谢改变是大多数病理改变的初始诱导因素， PTM 调控的基因表达构成了“环境 - 基因”的桥梁 。

如果我们想要探究某疾病状态下靶细胞表型的改变是否与组蛋白修饰相关，可以首先利用代谢组学、转录组学或特定代谢方向的手段 检测靶细胞哪些代谢通路发生了显著的改变 ，下表中列举了大部分 PTM 供体分子及其来源代谢通路，大致锁定 PTM 的修饰类型 ，并 检测供体分子的水平 是否发生显著改变。比如在看到模型细胞中糖酵解水平显著升高，我们可以推测组蛋白的乳酸化修饰有无可能增高，这时可以通过试剂盒或者其他方法检测胞内的酸化水平确定乳酸含量。

接下来可以利用 PTM 修饰的泛抗体进行初步的实验验证 （若无相关组蛋白修饰抗体，可使用组蛋白抗体 + 蛋白翻译后修饰抗体进行双染共定位确定， PTM 部分相关抗体见下表，具体信息还需联系供应商自行核实）。这时就要确定 PTM 调控的靶基因了，有两种大致的方向，一是可以 结合转录组测序数据确定候选通路和分子 ，利用上述已确定的 PTM 抗体进行 ChIP-qPCR 对候选分子进行筛选 ，这个方法比较省钱；另一种方法就是直接进行 ChIP-seq 检测找到该 PTM 富集的基因有哪些，最后 结合转录组测序数据或者背景调研确定靶基因 。