view in publisher's site

High-Speed Atomic Force Microscopy Reveals Spatiotemporal Dynamics of Histone Protein H2A Involution by DNA Inchworming

DNA–histone interaction is always perturbed by epigenetic regulators to regulate gene expression. Direct visualization of this interaction is yet to be achieved. By using high-speed atomic force microscopy (HS-AFM), we have observed the dynamic DNA–histone H2A interaction. HS-AFM movies demonstrate the globular core and disordered tail of H2A. DNA–H2A formed the classic “beads-on-string” conformation on poly-l-lysine (PLL) and lipid substrates. Notably, a short-linearized double-stranded DNA (dsDNA), resembling an inchworm, wrapped around a single H2A protein only observed on the lipid substrate. Such a phenomenon does not occur for plasmid DNA or linearized long dsDNA on the same substrate. Strong adsorption of PLL substrate resulted in poor dynamic DNA–H2A interaction. Nonetheless, short-linearized dsDNA–H2A formed stable wrapping with a “diamond ring” topology on the PLL substrate. Reversible liquid–liquid phase separation (LLPS) of the DNA–H2A aggregate was visualized by manipulating salt concentrations. Collectively, our study suggest that HS-AFM is feasible for investigating epigenetically modified DNA–histone interactions.

میکروسکوپ نیروی اتمی با سرعت بالا دینامیک فضایی - زمانی هیستوگرام پروتئین H۲A را با اینکورمینگ DNA آشکار می‌سازد.

برهمکنش DNA - هیستون همیشه توسط تنظیم‌کننده‌های اپی ژنتیک برای تنظیم بیان ژن مختل می‌شود. تجسم مستقیم این تعامل هنوز به دست نیامده است. با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی با سرعت بالا (HS - AFM)، تعامل DNA - هیستون H۲A دینامیک را مشاهده کرده‌ایم. فیلم‌های HS - AFM هسته کروی و دنباله آشفته H۲A را نشان می‌دهند. DNA - H۲A ترکیب کلاسیک "مهره روی رشته" را بر روی پلی - l - لیزین (PLL)و زیرلایه‌های لیپیدی تشکیل داد. قابل‌ذکر است که یک DNA دو رشته‌ای کوتاه خطی شده (dsDNA)، شبیه به یک کرم غیر فعال، پیچیده شده در اطراف یک پروتئین H۲A تنها در بس‌تر چربی مشاهده می‌شود. چنین پدیده‌ای برای DNA پلاسمید یا دی ان ای طولانی خطی شده بر روی یک زیرلایه اتفاق نمی‌افتد. جذب قوی بس‌تر PLL منجر به فعل و انفعال ضعیف دینامیکی DNA - H۲A شد. با این حال، dsDNA - H۲A خطی شده کوتاه، یک پیچش پایدار با یک توپولوژی "حلقه الماس" بر روی بس‌تر PLL تشکیل داد. جداسازی قابل اصلاح فاز مایع - مایع (LLPS)از مجموع DNA - H۲A با دستکاری غلظت‌های نمک به تصویر کشیده شد. به طور کلی، مطالعه ما نشان می‌دهد که HS - AFM برای بررسی برهمکنش‌های DNA - هیستون تغییر یافته از نظر اپی ژنتیک امکان پذیر است.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.