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前所未有的基因调控观点 环球看热讯

2023-05-09 10:10:54 来源:互联网


(资料图)

大部分人类基因组由调节区域组成,这些调节区域控制哪些基因在细胞内的给定时间表达。这些调控元件可以位于靶基因附近或距靶基因最多 200 万个碱基对。

为了实现交互,基因组以 3D 结构循环自身,将遥远的区域拉近。麻省理工学院的研究人员已经证明,他们可以使用一种新技术,以比以前高 100 倍的分辨率绘制这些相互作用图。

“使用这种方法,我们生成了有史以来最高分辨率的 3D 基因组图谱,我们看到的是以前从未见过的增强子和启动子之间的大量相互作用,”Anders Sejr Hansen 说, Underwood-Prescott 麻省理工学院生物工程职业发展助理教授,该研究的资深作者。“我们很高兴能够以高分辨率揭示新的 3D 结构层。”

研究人员的研究结果表明,许多基因与数十种不同的调控元件相互作用,尽管需要进一步研究以确定这些相互作用中的哪些对给定基因的调控最重要。

“研究人员现在可以负担得起研究基因与其调节因子之间的相互作用,不仅为我们而且为已经对我们的方法表示兴趣的数十个实验室打开了一个充满可能性的世界,”麻省理工学院研究生和其中之一的 Viraat Goel 说。论文的主要作者。“我们很高兴能为研究界带来一种工具,帮助他们解开驱动基因调控的机制。”

麻省理工学院博士后 Miles Huseyin 也是该论文的主要作者,该论文于今天 5 月 8 日发表在Nature Genetics上。

高分辨率映射

科学家估计,超过一半的基因组由控制基因的调控元件组成,而这些基因仅占基因组的 2% 左右。将遗传变异与特定疾病联系起来的全基因组关联研究已经确定了许多出现在这些调控区域的变异。确定这些调控元件与哪些基因相互作用可以帮助研究人员了解这些疾病是如何产生的,以及如何潜在地治疗它们。

发现这些相互作用需要绘制染色体被装入细胞核时基因组的哪些部分相互作用的图谱。染色体被组织成称为核小体的结构单元——紧紧缠绕在蛋白质周围的 DNA 链——帮助染色体适应细胞核的小范围。

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