國家眼科研究所的研究人員繪制了人類視網(wǎng)膜細胞染色質的組織圖，這些纖維將 30 億個核苷酸長的 DNA 分子包裝成緊湊的結構，這些結構適合每個細胞核內(nèi)的染色體。由此產(chǎn)生的綜合基因調控網(wǎng)絡提供了對罕見和常見眼病的一般基因表達和視網(wǎng)膜功能調控的見解。該研究發(fā)表在《自然通訊》上。
“這是視網(wǎng)膜調控基因組拓撲結構與與年齡相關性黃斑(AMD) 和青光眼相關的遺傳變異的首次詳細整合，這是導致視力喪失和失明的兩個主要原因，”該研究的負責人 Anand Swaroop 博士說研究員、高級研究員兼 NEI 神經(jīng)生物學神經(jīng)和修復實驗室主任，該實驗室是美國國立衛(wèi)生研究院的一部分。
成人視網(wǎng)膜細胞是高度特化的感覺神經(jīng)元，不會分裂，因此對于探索染色質的三維結構如何有助于遺傳信息的表達相對穩(wěn)定。
染色質纖維包裹著長長的 DNA 鏈，這些 DNA 鏈纏繞在組蛋白周圍，然后反復循環(huán)形成高度緊湊的結構。所有這些循環(huán)都會產(chǎn)生多個接觸點，其中編碼蛋白質的基因序列與基因調控序列相互作用，例如超級增強子、啟動子和轉錄因子。
這種非編碼序列長期以來被認為是“垃圾DNA”。但更先進的研究證明了這些序列控制哪些基因被轉錄以及何時被轉錄的方式，揭示了非編碼調控元件發(fā)揮控制作用的具體機制，即使它們在 DNA 鏈上的位置遠離它們所調控的基因。
研究人員使用深度 Hi-C 測序(一種用于研究 3D 基因組組織的工具)創(chuàng)建了一張高分辨率地圖，其中包括視網(wǎng)膜細胞染色質內(nèi)的 7.04 億個接觸點。地圖是使用來自四名人類捐贈者的死后視網(wǎng)膜樣本構建的。
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