Nat Genet：新方法揭示基因“增强子”的工作机理
来源：本站原创 2019-10-16 09:06
2019年10月16日讯 /生物谷BIOON /--来自日本理化研究所（RIKEN）综合医学科学中心和肿瘤分子研究所(IFOM)的研究人员与京都大学、卡罗林斯卡研究所和DNAFORM的合作者一起开发出了一种被称为NET-CAGE的新技术，揭示了基因组中被称为增强子的非编码基因的结构，增强子可以激活特定基因的功能。基因组的这些部分曾经被认为是不重要的，被称为"垃圾DNA"，现在已知与各种疾病有关，了
2019年10月16日讯 /生物谷BIOON /--来自日本理化研究所（RIKEN）综合医学科学中心和肿瘤分子研究所(IFOM)的研究人员与京都大学、卡罗林斯卡研究所和DNAFORM的合作者一起开发出了一种被称为NET-CAGE的新技术，揭示了基因组中被称为增强子的非编码基因的结构，增强子可以激活特定基因的功能。基因组的这些部分曾经被认为是不重要的，被称为"垃圾DNA"，现在已知与各种疾病有关，了解它们的功能已经成为基因组学研究的一个重要目标.
图片来源：https://cn.bing.com
现在我们知道有两种类型的基因组区域，即启动子和增强子，它们的作用是协调蛋白质编码基因的激活，本质上是通过激活它们来实现的。启动子就在它们激活的基因旁边，而增强子则在很远的地方，但它们也会以某种方式对基因起作用。人们已经开发了多种技术来尝试绘制增强子图谱，但它们都有局限性，例如，要么缺乏识别的敏感性，无法精确定位区域的位置，要么不适合在冷冻细胞中使用。
为了克服这些限制，研究人员开发了一种称为NET-CAGE的方法，它是RIKEN开发的CAGE技术的延伸，可以识别基因组的非编码区域，灵敏度很高，并用于检测五种常用的癌细胞系。他们很高兴地发现，这种方法可以用于冷冻保存的细胞。
使用这种新方法，研究人员在增强子方面取得了一系列有趣的发现。首先，他们在人类身上发现了多达2万个新的增强子。他们发现，虽然多种细胞类型中的启动子被激活，但增强子往往只在一种细胞类型中发挥作用，从而显示出两种类型区域之间的重要差异。他们还发现了这两种区域之间有趣的联系，表明它们是根据细胞类型的特殊性在拓扑上联系在一起的。此外，他们还以高核苷酸分辨率在被称为"超级增强子"的聚类区域内精确定位了活性增强子。
RIKEN的Yasuhiro Murakaw表示："我们发现增强子在生成细胞类型特异性转录组中起着至关重要的作用。本研究开发的新方法可用于生物学的许多方面的研究。从长远来看，这种方法可以应用于下一代基因组医学。"
"利用这项技术，"他继续说，"我们正在绘制一幅人体增强子激活的综合地图。通过将这些知识与与疾病相关的突变数据和癌症基因组数据结合起来，我们希望能加深对疾病机制的了解。"这项研究发表在《Nature Genetics》杂志上。（生物谷Bioon.com）
参考资料：
Shigeki Hirabayashi et al. NET-CAGE characterizes the dynamics and topology of human transcribed cis-regulatory elements， Nature Genetics (2019). DOI： 10.1038/s41588-019-0485-9
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