在扩展的 Bacillus subtilis 细胞中直接观察半月形染色体
Miloš Tišma1, Florian Patrick Bock2, Jacob Kerssemakers1
1Department of Bionanoscience, Kavli Institute of Nanoscience Delft, Delft University of Technology, Delft, Netherlands.
Nature communications
|March 29, 2024
概括
细菌染色体在Bacillus subtilis采用半月形状,在复制的起源附近具有更高的DNA密度. 像BsSMC这样的关键蛋白质会影响这种结构,当BsSMC复合体被打开时,该结构会变为体.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 分子生物学分子生物学
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 细菌染色体组织对于复制和分离等细胞过程至关重要.
- 在体内可视化染色体3D结构是很有挑战性的,因为细胞的限制和光学限制.
研究的目的:
- 实时可视化无限制细菌染色体的三维形状.
- 为了研究 ParB 和 BsSMC 蛋白在细菌染色体组织中的作用.
主要方法:
- 利用细胞形状操纵策略来扩大Bacillus subtilis细胞.
- 采用高分辨率光显微镜和基因工程进行实时可视化.
- 在染色体上定位关键组织蛋白 (ParB,BsSMC).
主要成果:
- 细菌染色体主要在扩张的细胞中形成半月形状.
- DNA密度不均,在复制起源 (oriC) 附近增加.
- 帕尔B和BsSMC蛋白位于染色体轮,密度最高在oriC附近.
- BsSMC环复合物的破坏改变了染色体的形状,变成了体.
结论:
- 细菌染色体呈现出明显的新月形状,具有空间调节的DNA密度.
- 帕尔B和BsSMC蛋白质对于维持新月染色体结构至关重要.
- BsSMC复合体在定义细菌染色体三维组织方面发挥着关键作用.
