美國國立衛(wèi)生研究院的研究人員利用實驗室培養(yǎng)的復雜視網(wǎng)膜模型，繪制了人類視網(wǎng)膜形成關鍵發(fā)育階段遺傳物質的 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，并揭示了染色質結構(形成染色體的 DNA 和蛋白質)調(diào)節(jié)的高度動態(tài)過程基因表達。研究結果發(fā)表在Cell Reports上。
“這些結果提供了對發(fā)育中的人類視網(wǎng)膜的可遺傳遺傳景觀的見解，特別是對于通常與視網(wǎng)膜疾病中的視力障礙相關的最豐富的細胞類型，”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、神經(jīng)變性和修復實驗室的負責人。
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)膜類器官的五個發(fā)育關鍵點創(chuàng)建了高分辨率染色質圖譜。類器官是在實驗室中生長的組織模型，旨在復制活體中特定類型組織的功能和生物學。
基因(編碼 RNA 和蛋白質的序列)散布在 DNA 長鏈中。這些 DNA 鏈被包裝成染色質纖維，這些纖維纏繞在組蛋白周圍，然后反復形成環(huán)狀，形成適合細胞核的高度緊湊的結構細胞核。< /span>
所有這些環(huán)都會產(chǎn)生數(shù)百萬個接觸點，在這些接觸點上，基因會遇到非編碼 DNA 序列，例如調(diào)節(jié)基因表達的超級增強子、啟動子和沉默子。長期以來被認為是“垃圾DNA”?，F(xiàn)在人們認識到這些非編碼序列在控制哪些基因在細胞中表達以及何時表達方面發(fā)揮著至關重要的作用。對染色質 3D 結構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 鏈上的位置遠離它們所調(diào)控的基因。
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