國(guó)家眼科研究所的研究人員繪制了人類視網(wǎng)膜細(xì)胞染色質(zhì)的組織圖，這些纖維將 30 億個(gè)核苷酸長(zhǎng)的 DNA 分子包裝成緊湊的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)適合每個(gè)細(xì)胞核內(nèi)的染色體。由此產(chǎn)生的綜合基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了對(duì)罕見(jiàn)和常見(jiàn)眼病的一般基因表達(dá)和視網(wǎng)膜功能調(diào)控的見(jiàn)解。該研究發(fā)表在《自然通訊》上。
“這是視網(wǎng)膜調(diào)控基因組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與與年齡相關(guān)性黃斑(AMD) 和青光眼相關(guān)的遺傳變異的首次詳細(xì)整合，這是導(dǎo)致視力喪失和失明的兩個(gè)主要原因，”該研究的負(fù)責(zé)人 Anand Swaroop 博士說(shuō)研究員、高級(jí)研究員兼 NEI 神經(jīng)生物學(xué)神經(jīng)和修復(fù)實(shí)驗(yàn)室主任，該實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的一部分。
成人視網(wǎng)膜細(xì)胞是高度特化的感覺(jué)神經(jīng)元，不會(huì)分裂，因此對(duì)于探索染色質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)如何有助于遺傳信息的表達(dá)相對(duì)穩(wěn)定。
染色質(zhì)纖維包裹著長(zhǎng)長(zhǎng)的 DNA 鏈，這些 DNA 鏈纏繞在組蛋白周圍，然后反復(fù)循環(huán)形成高度緊湊的結(jié)構(gòu)。所有這些循環(huán)都會(huì)產(chǎn)生多個(gè)接觸點(diǎn)，其中編碼蛋白質(zhì)的基因序列與基因調(diào)控序列相互作用，例如超級(jí)增強(qiáng)子、啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄因子。
這種非編碼序列長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是“垃圾DNA”。但更先進(jìn)的研究證明了這些序列控制哪些基因被轉(zhuǎn)錄以及何時(shí)被轉(zhuǎn)錄的方式，揭示了非編碼調(diào)控元件發(fā)揮控制作用的具體機(jī)制，即使它們?cè)?DNA 鏈上的位置遠(yuǎn)離它們所調(diào)控的基因。
研究人員使用深度 Hi-C 測(cè)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(xì)胞染色質(zhì)內(nèi)的 7.04 億個(gè)接觸點(diǎn)。地圖是使用來(lái)自四名人類捐贈(zèng)者的死后視網(wǎng)膜樣本構(gòu)建的。
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