研究人员开发了“细胞学统治者”以构建人类基因组的3D地图

自最初测序人类基因组以来已经近20年了，但研究人员仍然知道基因组如何折叠并在细胞内组织。在一份纸上发表于8月28日细胞生物学杂志，伊利诺伊大学的研究人员在Urbana-Champaign描述了一种新技术，可以测量核中每个单一基因的位置，以构建基因组组织的三维图片。

基因的位置 - 无论它们是否靠近边缘或核的中心，例如 - 可能对其活性产生显着的影响，因此基因的位置可以随着细胞发生或变得患病而变化。研究人员可以使用显微镜检查单个基因的位置，但是这种方式的同时确定每个基因的位置是不可能的。

Yu Chen，Andrew Belmont以及伊利诺伊大学的同事现已开发出一种称为酪酰胺信号放大测序（TSA-SEQ）的技术，允许同时测量每个基因的距离。该研究是与Carnegie Mellon University的Jian Ma的集团合作进行，并在荷兰癌症学院和西北大学Feinberg医学院的研究人员进行了合作。

TSA-SEQ技术涉及靶向酶 - 辣根过氧化物酶 - 特定的核结构，例如围绕围绕核斑点的核薄片，例如含有核斑点的核斑点，其倾向于在细胞核的中心存在。然后，辣根过氧化物酶产生称为酪胺的高反应性分子，可用于在酶附近标记任何DNA。基因越接近酶，将越多。因此，当研究人员随后序列细胞的细胞“DNA时，它们可以计算每个基因的核结构与辣根过氧化物酶标记的核结构。

“TSA-SEQ是能够估算特定核小组群的实际基因距离的第一种基因组方法，”陈说。

陈和同事在白血病细胞中测试了它们的方法，发现核斑点更接近的基因倾向于比更接近核薄片的基因更活跃。实际上，通过检查邻国基因的位置，研究人员能够追踪整个染色体部分，这些染色体从核周边朝着斑点向斑点呈现出来核。核斑点的功能是未知的，但染色体的区域接近斑点的似乎是基因活性的“热带”。

“这位核组织的逻辑仍有待确定，但我们的模型表明只有几百纳米的染色体运动可能具有很大的功能意义，”贝尔蒙特说。在基因位置的小转移，使其靠近核斑点可以足以显着增强基因的活动。

研究人员说，该技术仍然需要改进，但他们希望使用TSA-SEQ来映射职位基因在其他细胞类型中，检查这些位置如何变化细胞发展或变得患病。

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