Nature子刊發布最全面的基因組“通訊錄”

　　啟動子是控制基因開或關的關鍵DNA片段，它們的功能異常與多種疾病有關。科學家們在人類基因組中全面分析了啟動子和增強子的遠距離互作，繪制了迄今為止最全面的啟動子互作圖譜，有助于進一步理解疾病的遺傳學基礎。

　　這份圖譜記錄了上百萬的啟動子互作。“這就像是一本通訊錄，現在我們知道通訊錄中誰和誰在通話，”這項研究的共同第一作者Filipe Tavares-Cadete說。

　　在基因組中進行長途通話的片段非常多，其中啟動子與遠距離片段（至少相隔150,000 bp）的互作占到了一半以上。這是因為DNA在細胞內是盤繞成環的，可以將相距很遠的片段帶到一起。

　　此前的分析技術分辨率不足，難以將調控元件與特定啟動子關聯起來。Babraham研究所的研究團隊想到了一個巧妙的解決方案，他們用RNA“誘餌”從海量的基因組互作中釣出含有啟動子的片段。這個高分辨率的基因組互作分析技術被稱為啟動子捕獲Hi-C，最初發表在三月份的Genome Research雜志上。現在Francis Crick研究所、Babraham研究所和倫敦國王學院的研究人員用這一技術分析了人類細胞，并在Nature Genetics雜志上發布了目前最全面的人類基因組啟動子-增強子互作圖譜。

　　“啟動子捕獲Hi-C可以讓我們進一步了解調控元件之間的關系，在此基礎上建立更完整的基因組三維形態，幫助人們理解健康和疾病狀態下的基因組，”Babraham研究所的Dr Peter Fraser說。

　　研究人員用這一技術對人類基因組中的22,000個啟動子進行了研究，鑒定了上百萬的遠距離互作，揭示了眾多與啟動子接觸的遠端區域。進一步研究表明，許多與疾病有關的DNA突變（SNP）位于這些與啟動子互作的基因組區域。現在人們可以查出這些調控元件缺陷所影響的基因。

　　“啟動子捕獲Hi-C將幫助我們繪制調控基因的基因組互作網絡，”文章的資深作者Dr Cameron Osborne說。

　　這項研究不僅將調控元件與活躍基因關聯起來，還鑒定了轉錄沉默元件和不活躍基因之間的關系。人們對這樣的元件一直缺乏了解，這項研究有助于確定這些沉默元件的特征，幫助人們進行鑒定并最終揭示抑制基因表達的復雜機制。