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Cell Stem Cell:人類(lèi)基因組3D圖譜的大作用

2015-12-16 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:研究人員XiongJi指出,當我們考慮疾病時(shí),就需要考慮3D空間的基因組結構,這對于我們理解基因如何被調節非常關(guān)鍵,這種三維的信息可以幫助我們以較高的正確率來(lái)解釋調節性和突變的數據。

  近日,發(fā)表于國際雜志CellStemCell上的一項研究論文中,來(lái)自懷特黑德研究所的研究人員通過(guò)研究開(kāi)發(fā)了一種新型的DNA環(huán)的圖譜,該DNA環(huán)包括了人類(lèi)基因組的三維結構,而且可以調節人類(lèi)胚胎干細胞和成體細胞中的基因表達,而染色體框架中基因和調節性元件的定位或可幫助科學(xué)家們更好地理解領(lǐng)航基因組研究,并且建立突變和疾病發(fā)生之間的關(guān)聯(lián)。

  這種DNA環(huán)圖譜可以允許科學(xué)家們預測正常細胞中的基因表達情況,以及疾病發(fā)生中基因的異常調節情況,相比之前而言正確率提高了很多;為了調節基因表達,一種調節性的元件就需要同其靶向基因相接觸,由于DNA已經(jīng)成環(huán),線(xiàn)性DNA中彼此距離較遠的基因配偶體就會(huì )被帶到一起;大部分疾病的突變都發(fā)生在調節性元件上,但如果一種看似很遠的基因和調節性元件之間的關(guān)系并不為人所知,那么突變的數據就會(huì )被很有限地利用,而本文中繪制該圖譜或許就可以幫助科學(xué)家預測突變元件和其靶向基因之間的關(guān)聯(lián)。

  研究人員XiongJi指出,當我們考慮疾病時(shí),就需要考慮3D空間的基因組結構,這對于我們理解基因如何被調節非常關(guān)鍵,這種三維的信息可以幫助我們以較高的正確率來(lái)解釋調節性和突變的數據;此前對小鼠胚胎干細胞進(jìn)行研究表明,染色體DNA可以形成一種環(huán)狀結構,而這種結構可以通過(guò)名為CTCFs的蛋白質(zhì)來(lái)固定,這種環(huán)狀結構的利益是雙倍的,首先環(huán)狀結構可以幫助將兩米長(cháng)的DNA裝進(jìn)直徑僅有5微米的細胞核中,其次,每一個(gè)環(huán)狀結構都會(huì )產(chǎn)生一種絕緣的領(lǐng)域來(lái)限制調節性元件對相同環(huán)上基因的作用。

  通過(guò)對人類(lèi)胚胎干細胞的研究,研究人員繪制出了包含由CTCF固定的13000個(gè)環(huán)的起始基因組圖譜,同時(shí)研究者還表示,平均的絕緣區域為200kb長(cháng),且包括一個(gè)獨立的基因;研究者發(fā)現,人類(lèi)胚胎干細胞基因組中大多數繪制的CTCF固定位點(diǎn)都會(huì )被維護,而環(huán)狀固定序列在靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物的基因組中也是具有高度保守性的,而其保守的級別就揭示了,絕緣區域可以為基因調節提供一種基礎性的網(wǎng)絡(luò )。

  后期研究中研究人員將重點(diǎn)對人類(lèi)基因組的3D結構的重要性進(jìn)行研究,研究者發(fā)現,CTCF固定的區域在廣譜的癌癥中是突變的,而他們預測,這些人類(lèi)基因組的圖譜可以為闡明并且理解引發(fā)多種疾病的遺傳改變提供思路和希望。

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