跨物種研究三維基因組折疊和基因表達的原理
這似乎是魔術(shù)的壯舉。如果將人類的DNA伸展成一條細長的意大利面條，它的長度為2米(6英尺)。然而，我們所有的DNA都被壓縮超過10,000次，以適應(yīng)單個細胞。在保留整個重要的基因組組織的同時如何實現(xiàn)這一目標?通過新技術(shù)，科學(xué)家們開始了解三維基因組折疊的原理。在其中一項研究中，Anastasia Kovina，Sergey Razin等人。我們研究了經(jīng)過深入研究的珠蛋白基因簇，以了解基因折疊在一個重要過程背后的演變，在整個身體內(nèi)傳遞氧氣。
他們的研究揭示了基因組進化過程，該過程導(dǎo)致α和β珠蛋白基因在溫血脊椎動物中分離成兩個不同調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)域。“我們認為，一些現(xiàn)代冷血動物的珠蛋白基因結(jié)構(gòu)域保留了古代祖先領(lǐng)域的某些特征，”相應(yīng)的作者謝爾蓋·拉辛說。
通過調(diào)查斑馬魚模型生物中的珠蛋白基因，他們的證據(jù)表明他們的建議是，溫血動物的α-和β-珠蛋白基因的現(xiàn)代簇從祖先基因座進化而來，包含在靠近其他位置的球狀基因組簇內(nèi)。進化保守基因。
他們發(fā)現(xiàn)，珠蛋白基因簇的動態(tài)基因組組織的證據(jù)根據(jù)斑馬魚的發(fā)育年齡而不同。使用不同的測定，他們已經(jīng)表明斑馬魚基因座的成人珠蛋白亞區(qū)與胚胎幼蟲組分絕緣。
“我們發(fā)現(xiàn)斑馬魚(Danio rerio)的主要珠蛋白基因位點在結(jié)構(gòu)和功能上被分離成兩個空間上不同的含有成蟲或胚胎幼蟲珠蛋白基因的亞位點，”Razin說。“這些subloci在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域和不同的空間組織模式上表現(xiàn)出不同的組織，這似乎是由于上游基因增強子與含有成人類型珠蛋白基因的亞位點的選擇性相互作用。”
該組織與哺乳動物α-和β-珠蛋白基因結(jié)構(gòu)域的組織截然不同，其中胚胎 - 胎兒和成人珠蛋白基因在發(fā)育和階段特異性過程中被招募到相同的調(diào)節(jié)元件。
在3-D基因組織染色質(zhì)中反映的成體和胚珠蛋白基因的功能分離的發(fā)現(xiàn)將為該領(lǐng)域和有趣的進化觀點如何組織和表達基因簇提供重要貢獻。
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