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中新網(wǎng)北京12月18日電 (記者 孫自法)國際學術期刊《自然》最新發(fā)表一篇遺傳學論文稱，研究人員成功繪制出人類細胞核內(nèi)染色體的詳細圖譜，這一資源為深入理解人類DNA物理結構和生物表達的關聯(lián)提供了基礎。
該論文介紹，人類染色體的三維組織結構，對于協(xié)調遺傳物質調控生物反應過程起到重要作用。DNA纏繞組蛋白形成名為染色質的復合體，存儲在細胞核內(nèi)。大量染色質位點可通過生物化學修飾來調控基因表達。繪制這一三維結構及其如何經(jīng)時(第四維度)改變的工作，被稱為4D核組學。
本項研究相關示意圖(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核組計劃”科學家、美國馬薩諸塞大學陳醫(yī)學院Job Dekker與同事及合作者一起，采用多種染色體捕獲技術，分析兩類細胞中的染色體組織：人類胚胎干細胞和成纖維細胞(結締組織細胞)。他們?yōu)槊糠N細胞類型編目超過14萬種染色質環(huán)(DNA復合結構)，生成單個基因的核環(huán)境模型，包括其與遠側調控元件的潛在遠距離相互作用。
通過整合不同方法的數(shù)據(jù)集，論文作者對每種方法進行基準測試，評估其在特定研究的用處。這項聯(lián)合研究還揭示了折疊染色質的基本物理機制，如環(huán)的擠出和相分離如何共同塑造了復雜的基因組三維結構。結合這些數(shù)據(jù)集生成的空間模型，使轉錄和復制等遺傳過程能夠在染色質的三維環(huán)境中得到定位。
《自然》同期發(fā)表同行專家“新聞與觀點”文章指出，后續(xù)需要進一步研究，探索這些觀察到的結構如何與單個基因功能相關聯(lián)，以及這些成果是否能應用于對抗遺傳疾病。(完)
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