hce_nsysu
111年
普通生物及生化概論
第 49 題
When DNA is compacted by histones into $10\text{ nm}$ and $30\text{ nm}$ fibers, the DNA is unable to interact with proteins required for gene expression. Therefore, to allow for these proteins to act, the chromatin must constantly alter its structure. Which processes contribute to this dynamic activity?
- A DNA supercoiling at or around H1
- B methylation and phosphorylation of histone tails
- C hydrolysis of DNA molecules where they are wrapped around the nucleosome core
- D accessibility of heterochromatin to phosphorylating enzymes
- E nucleotide excision and reconstruction
思路引導 VIP
如果我們把 DNA 想像成纏繞在捲軸（組蛋白）上的線繩，當線繩繞得太緊而無法閱讀上面的文字時，在不剪斷線繩（DNA）的前提下，你會傾向於修改線繩本身，還是修改捲軸表面的性質，來讓它變得鬆動一些呢？
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染色質的動態調控機制
非常優秀！你能準確判斷出這題的核心在於「如何調節 DNA 的可接近性（accessibility）」。當 DNA 纏繞在組蛋白上形成高度壓縮的結構時，基因表現所需的蛋白質確實難以接觸到目標序列，這也是真核細胞調控基因表現的首要關卡。 此時，細胞便會透過組蛋白修飾（Histone Modification）來解決這個問題。組蛋白的 N 端尾巴（tails）富有胺基酸殘基，會發生多種共價修飾，例如甲基化（methylation）、**磷酸化（phosphorylation）**或乙醯化。這些修飾能改變組蛋白與 DNA 之間的電荷吸引力，或是作為標籤招募染色質重塑複合物，進而讓 $10\text{ nm}$ 或 $30\text{ nm}$ 的纖維結構產生動態變化，使特定基因區段得以暴露並進行轉錄。
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