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植物染色质的移动：转录和 DNA 修复过程中染色质移动性的概述
近年来，人们越来越清楚地认识到染色体是高度动态的实体。染色质的移动和重排涉及许多生物过程，包括基因调控和基因组稳定性的维持。尽管对酵母和动物系统中的染色质移动性进行了广泛的研究，但直到最近，对植物中染色质移动性的研究还不多。植物要实现正常的生长和发育，就需要对环境刺激做出快速而适当的反应。因此，了解染色质移动性如何支持植物的反应可能会为植物基因组的功能提供深刻的见解。在这篇综述中，我们讨论了与植物染色质移动性相关的最新技术，包括染色质在各种细胞过程中的作用的可用技术。
染色质表观基因组学中的大挑战
我们对组蛋白修饰的调节和功能的理解自1960年代中期首次报道以来已经有了很长的路要走。也是如此，我们对DNA甲基化，组蛋白变体，核小体位置和排列的重要性以及逐渐影响DNA检测过程发生的高阶结构的重要性。最近的进步甚至允许从端粒到端粒的单个染色体的第一个完整的测序和表观基因组学纤维，包括以前对分析难治性的高度重复性区域。染色质组织在基因转录，DNA复制，重组和修复方面的调节能力是无可争议的。仍然，一个持续的挑战是了解影响细胞和组织（无处不在）过程以及每种变化如何影响他人的全部变化（所有事物）。
细胞核中染色质的物理性质
基因组信息编码在长链 DNA 上，DNA 折叠成染色质并储存在微小的细胞核中。核染色质是一种带负电荷的聚合物，由 DNA、组蛋白和各种非组蛋白组成。由于其高电荷性质，染色质结构随周围环境（例如阳离子、分子拥挤等）而变化很大。过去 10 年，已经开发出捕获活细胞中染色质的新技术。我们对染色质组织的看法已从规则和静态转变为更加多变和动态。染色质形成许多紧凑的动态区域，它们充当高等真核细胞中基因组的功能单位，局部呈现液体状。通过改变 DNA 的可及性，这些区域可以控制各种功能。基于来自多功能基因组学和先进成像研究的新证据，我们讨论了拥挤的核环境中染色质的物理性质及其调控方式。
染色质作为新旧抗癌靶
许多化学疗法药物直接或间接靶向DNA或与DNA相关的过程，例如复制，核苷酸合成或DNA拓扑的维持（Box 1和图1，密钥图）。据信，由于DNA修复缺陷以及有丝分裂细胞无法处理DNA损伤，肿瘤细胞对靶向DNA的药物更敏感。当癌细胞比健康细胞更快时，这会自动诱导治疗窗口[4]。尽管有一部分癌症，例如小儿恶性肿瘤，突变负担低，并且相对完整的DNA修复途径[5，6]，这种信念仍然存在。虽然大多数童年癌症可以通过化学疗法有效地治疗[7]，但小儿癌症患者通常具有显着缩短的寿命和较低的强烈化学疗法周期的生活质量[8]。
二价染色质作为癌症治疗靶点
肿瘤细胞异质性是有效设计靶向抗癌疗法的主要障碍。药物治疗前表型不同的肿瘤细胞亚群的多样化分布容易导致反应不一致，导致敏感癌细胞被消除，而耐药亚群却不受伤害。很少有人提出量化与个体癌细胞异质性相关的变异性并将其对临床结果的不良影响降至最低的策略。在这里，我们报告了一种计算方法，该方法可以合理设计涉及针对染色质修饰剂的表观遗传药物的组合疗法。我们制定了一个二价转录因子的随机模型，使我们能够表征三种不同的定性行为，即：双稳态、高基因表达和低基因表达。分析结果与实验数据的比较确定了所谓的双稳态和高基因表达行为可以分别与未分化和分化细胞类型识别。由于具有异常自我更新潜能的未分化细胞可能表现出癌症/转移起始表型，我们在双稳态子集合内的异质性背景下分析了表观遗传药物组合的效率。虽然单靶向方法大多无法规避肿瘤异质性所代表的治疗问题，但组合策略的效果要好得多。具体而言，预计更成功的组合涉及组蛋白 H3K4 和 H3K27 去甲基化酶 KDM5 和 KDM6A/UTX 的调节剂。然而，那些涉及 H3K4 和 H3K27 甲基转移酶 MLL2 和 EZH2 的策略预计效果较差。我们的理论框架为开发一种计算机模拟平台提供了连贯的基础，该平台能够识别最适合治疗管理异质癌细胞群非均匀反应的表观遗传药物组合。
NoveSlice：一种新型染色质上下文敏感基因......
虽然几种基因编辑蛋白可以有效地切割原代人类细胞中的各种靶标，但这些数据表明，新型 NoveSlice 基因编辑内切酶对靶标染色质环境的敏感性比等效 TALEN 对更高。潜在有害的脱靶效应风险限制了基因编辑技术的临床转化。在基因组不可接近区域中活性降低的基因编辑内切酶可以表现出更少的脱靶效应，因此可以成为开发基因编辑疗法的有力工具。我们在此介绍了一种新型基因编辑内切酶，它对靶标染色质环境表现出更高的敏感性。NoveSlice 可以作为开发新型精准药物（包括体内基因编辑疗法）的重要工具。
表观遗传药物对染色质环境依赖性的影响
CRISPR/Cas9 编辑的效率和结果取决于切割位点的染色质状态。研究表明，改变染色质状态可以影响效率和修复结果，并且表观遗传药物已被用于改善 Cas9 编辑。然而，由于这些药物的靶蛋白在基因组中分布不均匀，因此这些药物的疗效可能因位点而异。在这里，我们系统地分析了 160 种表观遗传药物的染色质背景依赖性。我们使用具有 19 个稳定整合报告基因的人类细胞系在不同的染色质环境中诱导双链断裂 (DSB)。然后，我们通过对突变特征进行测序来测量 Cas9 编辑效率和修复途径使用情况。我们确定了 67 种药物
内耳发育中依赖于ATP的染色质重塑
摘要：在转录，DNA复制和修复过程中，染色质结构经常进行调节以揭示特定的遗传区域并允许进入DNA相互作用的酶。ATP依赖性染色质重塑络合物使用ATP水解的能量通过重新定位和重新排列核小体来修饰染色质结构。这些复合物由保守的SNF2（催化ATPase亚基）定义，并分为四个家庭：CHD，SWI/SNF，ISWI和INO80。ATP依赖性染色质重塑者对于调节包括内耳在内的许多器官的发育和干细胞生物学至关重要。此外，编码为染色质重塑者一部分的蛋白质的基因突变已与许多神经感觉聋的情况有关。在这篇综述中，我们描述了这些复合物的组成，结构和功能活性，并讨论它们如何促进听力和神经感觉的耳聋。