國際最新研究成功繪制人類染色體結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖譜
時(shí)間：2025-12-18 18:42
來源：中國新聞網(wǎng)
中新網(wǎng)北京12月18日電 (記者 孫自法)國際學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇遺傳學(xué)論文稱，研究人員成功繪制出人類細(xì)胞核內(nèi)染色體的詳細(xì)圖譜，這一資源為深入理解人類DNA物理結(jié)構(gòu)和生物表達(dá)的關(guān)聯(lián)提供了基礎(chǔ)。
該論文介紹，人類染色體的三維組織結(jié)構(gòu)，對(duì)于協(xié)調(diào)遺傳物質(zhì)調(diào)控生物反應(yīng)過程起到重要作用。DNA纏繞組蛋白形成名為染色質(zhì)的復(fù)合體，存儲(chǔ)在細(xì)胞核內(nèi)。大量染色質(zhì)位點(diǎn)可通過生物化學(xué)修飾來調(diào)控基因表達(dá)。繪制這一三維結(jié)構(gòu)及其如何經(jīng)時(shí)(第四維度)改變的工作，被稱為4D核組學(xué)。
本項(xiàng)研究相關(guān)示意圖(圖片來自論文)。施普林格·自然 供圖
論文第一作者和共同通訊作者、“4D核組計(jì)劃”科學(xué)家、美國馬薩諸塞大學(xué)陳醫(yī)學(xué)院Job Dekker與同事及合作者一起，采用多種染色體捕獲技術(shù)，分析兩類細(xì)胞中的染色體組織：人類胚胎干細(xì)胞和成纖維細(xì)胞(結(jié)締組織細(xì)胞)。他們?yōu)槊糠N細(xì)胞類型編目超過14萬種染色質(zhì)環(huán)(DNA復(fù)合結(jié)構(gòu))，生成單個(gè)基因的核環(huán)境模型，包括其與遠(yuǎn)側(cè)調(diào)控元件的潛在遠(yuǎn)距離相互作用。
通過整合不同方法的數(shù)據(jù)集，論文作者對(duì)每種方法進(jìn)行基準(zhǔn)測試，評(píng)估其在特定研究的用處。這項(xiàng)聯(lián)合研究還揭示了折疊染色質(zhì)的基本物理機(jī)制，如環(huán)的擠出和相分離如何共同塑造了復(fù)雜的基因組三維結(jié)構(gòu)。結(jié)合這些數(shù)據(jù)集生成的空間模型，使轉(zhuǎn)錄和復(fù)制等遺傳過程能夠在染色質(zhì)的三維環(huán)境中得到定位。
《自然》同期發(fā)表同行專家“新聞與觀點(diǎn)”文章指出，后續(xù)需要進(jìn)一步研究，探索這些觀察到的結(jié)構(gòu)如何與單個(gè)基因功能相關(guān)聯(lián)，以及這些成果是否能應(yīng)用于對(duì)抗遺傳疾病。(完)
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