美國國立衛(wèi)生研究院的研究人員利用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的復(fù)雜視網(wǎng)膜模型，繪制了人類視網(wǎng)膜形成關(guān)鍵發(fā)育階段遺傳物質(zhì)的 3D 組織圖。
這些發(fā)現(xiàn)為了解許多眼部疾病的臨床特征奠定了基礎(chǔ)，并揭示了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)(形成染色體的 DNA 和蛋白質(zhì))調(diào)節(jié)的高度動(dòng)態(tài)過程基因表達(dá)。研究結(jié)果發(fā)表在Cell Reports上。
“這些結(jié)果提供了對(duì)發(fā)育中的人類視網(wǎng)膜的可遺傳遺傳景觀的見解，特別是對(duì)于通常與視網(wǎng)膜疾病中的視力障礙相關(guān)的最豐富的細(xì)胞類型，”該研究的首席研究員 Anand Swaroop 博士說道，他是美國國立衛(wèi)生研究院 (NIH) 下屬國家眼科研究所 (NEI) 神經(jīng)生物學(xué)、神經(jīng)變性和修復(fù)實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人。
利用深度 Hi-C 測序(一種用于研究 3D 基因組組織的工具)，研究人員在人類視網(wǎng)膜類器官的五個(gè)發(fā)育關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建了高分辨率染色質(zhì)圖譜。類器官是在實(shí)驗(yàn)室中生長的組織模型，旨在復(fù)制活體中特定類型組織的功能和生物學(xué)。
基因(編碼 RNA 和蛋白質(zhì)的序列)散布在 DNA 長鏈中。這些 DNA 鏈被包裝成染色質(zhì)纖維，這些纖維纏繞在組蛋白周圍，然后反復(fù)形成環(huán)狀，形成適合細(xì)胞核的高度緊湊的結(jié)構(gòu)細(xì)胞核。< /span>
所有這些環(huán)都會(huì)產(chǎn)生數(shù)百萬個(gè)接觸點(diǎn)，在這些接觸點(diǎn)上，基因會(huì)遇到非編碼 DNA 序列，例如調(diào)節(jié)基因表達(dá)的超級(jí)增強(qiáng)子、啟動(dòng)子和沉默子。長期以來被認(rèn)為是“垃圾DNA”。現(xiàn)在人們認(rèn)識(shí)到這些非編碼序列在控制哪些基因在細(xì)胞中表達(dá)以及何時(shí)表達(dá)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)染色質(zhì) 3D 結(jié)構(gòu)的研究揭示了這些非編碼調(diào)控元件如何發(fā)揮控制作用，即使它們在 DNA 鏈上的位置遠(yuǎn)離它們所調(diào)控的基因。
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