高清3D基因組相互作用圖生成

(資料圖)

人類基因組的很大一部分是由調(diào)控區(qū)域組成的，這些區(qū)域控制著細(xì)胞內(nèi)哪些基因在給定的時(shí)間表達(dá)。確定這些調(diào)控因子與哪些基因相互作用，有助于研究人員了解疾病是如何發(fā)生的并找到治療方法。據(jù)8日《自然·遺傳學(xué)》雜志報(bào)道，美國(guó)麻省理工學(xué)院研究人員使用一種新技術(shù)，能以高于此前100倍的分辨率繪制這些相互作用圖。

DNA片段3D結(jié)構(gòu)藝術(shù)圖

圖片來源：藥物標(biāo)靶評(píng)論網(wǎng)

研究人員表示，使用這種方法，他們生成了有史以來最高分辨率的3D基因組圖譜，看到了前所未見的增強(qiáng)子和啟動(dòng)子之間的大量相互作用。

研究團(tuán)隊(duì)首先利用了名為Micro-C的較新技術(shù)。Micro-C使用微球菌核酸酶將基因組均勻地切割成核小體大小的片段，每個(gè)片段包含150—200個(gè)DNA堿基對(duì)。這種小碎片的一致性使Micro-C具有優(yōu)越的分辨率。然而，Micro-C成本高昂，且仍未達(dá)到足夠高的分辨率來識(shí)別特定相互作用的類型。

因此，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種對(duì)基因組相互作用進(jìn)行更有針對(duì)性的測(cè)序方法，由此一來，可能的基因組位點(diǎn)數(shù)量大大減少，測(cè)序成本降至約1000美元。這種名為“區(qū)域捕獲微型C(RCMC)”的新方法能夠以極低的成本生成比其他已知技術(shù)詳細(xì)100倍的圖像。

在測(cè)序中，研究人員關(guān)注了5個(gè)大小不等的區(qū)域，從數(shù)十萬到大約200萬個(gè)堿基對(duì)。其中包括一種名為Sox2的特征明確的基因，它在胚胎發(fā)育過程中的組織形成中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

在對(duì)目標(biāo)DNA片段進(jìn)行測(cè)序后，研究人員發(fā)現(xiàn)了許多與Sox2相互作用的增強(qiáng)子，以及附近基因和增強(qiáng)子之間的相互作用。在其他區(qū)域，尤其是那些充滿基因和增強(qiáng)子的區(qū)域，一些基因與多達(dá)50個(gè)其他DNA片段相互作用，平均每個(gè)相互作用點(diǎn)與大約25個(gè)其他DNA片段相互作用。

關(guān)鍵詞：