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科学家发明了一种新的、全基因组范围内的精确描绘开放染色质(可能与基因调节有关的区域)的方法。

“百科全书计划”委员会(ENCODEConsortium)成员、来自杜克大学波士顿大学、美国癌症研究院、美国人类基因组研究院的研究人员将靶向DNA消化和芯片分析和测序技术联合起来,鉴定出了94925个可能与某种形式的基因调节有关的区域。他们的这些发现公布在1月24日的《Cell》杂志上。杜克大学的生物统计学家、论文的共同作者TerrenceFurey指出,这些新发现是目前所知道第一套这种类型的全基因组基因调节注释。这些信息将为整个基因组学研究领域提供大量重要信息。大部分的核DNA都被包裹起来,并且被蛋白质复合体所缠绕。但是基因调节区域往往不能被装配到这些复合体上的“开放染色质”,并且这些DNA片断更容易被DNaseI切割。

在近三十年来,研究人员利用这种DNA酶对鉴定调节区域(从启动子道基因沉默和刺激元件的促进子)的超敏感性来研究感兴趣基因。Furey和同事将这种方法推进了几步,将这个过程放大来寻找全基因组上对DNaseI敏感的调节区域。

研究人员表示,他们的目的是鉴定真个基因组上没有被包裹的DNA区域,这些区域对调节基因的活性至关重要。该项研究利用芯片和测序方法确定出了整个基因组中所有未包装的区域。

在用DNaseI处理过一种健康、原始的血细胞系后,研究组使用尺寸筛选方法选初了较小的DNA片段,它们源自高敏感调节区域。然后,他们将这些片段域整基因在NimbleGen芯片杂交,或者用Illumina和454LifeSciences的新一代测序平台进行测序。

最终,他们在94925个DNaseI高敏感位点的基础上,对这些信息进行分析,从而创建一个综合、精确的基因组范围的开发染色质图谱。他们还评估了转录位点上、转录位点间或基因中可能的调节区域。

尽管这些实验是对健康细胞系进行的,但是研究人员希望这些研究结果也能适用于疾病状况。他们下一步将会使用相似的技术来描绘15到20各其他细胞系的DNaseI敏感区域,从而寻找与疾病状态有关的模式。

Furey表示这种全基因组方法还可能用于研究基因调节的进化,例如比较人类和其他灵长类动物的基因组调节区域模式。