Forskere fra Weill Cornell Medicine og New York Genome Center har i samarbejde med Oxford Nanopore Technologies udviklet en ny metode til i stor skala at vurdere den tredimensionelle struktur af det menneskelige genom, eller hvordan genomet folder. Genomet er det komplette sæt af genetiske instruktioner, DNA eller RNA, der gør det muligt for en organisme at fungere.
Ved hjælp af denne metode viste forskerne, at cellefunktion, herunder genekspression, kan blive påvirket af grupper af samtidigt interagerende regulatoriske elementer i genomet snarere end par af disse komponenter.
De brugte genom-skala nanopore-sekventering.
Fremtidige eksperimenter vil undersøge, hvilke specifikke grupperinger af genomiske komponenter, der er essentielle for forskellige aspekter af celleidentitet. Den nye teknologi kan også hjælpe forskere med at forstå, hvordan stamceller, de umodne, mesterceller i kroppen, differentierer til forskellige celletyper.
Forskere kan muligvis bedre forstå abnormiteter i kræftceller.
Abstrakt
Højordens tredimensionelle (3D) interaktioner mellem mere end to genomiske loci er almindelige i humant kromatin, men deres rolle i genregulering er uklar. Tidligere højordens 3D-kromatin-assays måler enten fjerne interaktioner på tværs af genomet eller proksimale interaktioner ved udvalgte mål. For at løse dette hul udviklede vi Pore-C, som kombinerer kromatinkonformationsindfangning med nanopore-sekventering af concatemers for at profilere proksimale højordens kromatinkontakter på genomskalaen. Vi udviklede også den statistiske metode Chromunity til at identificere sæt af genomiske loci med frekvenser af højordens kontakter betydeligt højere end baggrund ('synergier'). Ved at anvende disse metoder til humane cellelinjer fandt vi ud af, at synergier blev beriget med forstærkere og promotorer i aktivt kromatin og i stærkt transskriberede og afstamningsdefinerende gener. I prostatacancerceller inkluderede disse bindingssteder for androgen-drevne transkriptionsfaktorer og promotorerne af androgen-regulerede gener. Concatemerer af højordens kontakter i højt udtrykte gener blev demethyleret i forhold til parvise kontakter på de samme loci. Synergier i brystkræftceller var forbundet med tyfonas, en klasse af komplekse DNA-amplikoner. Disse resultater forbinder strengt genomomfattende højordens 3D-interaktioner til afstamningsdefinerende transkriptionsprogrammer og etablerer Pore-C og Chromunity som skalerbare tilgange til at vurdere højordens genomstruktur.
Brian Wang er en futuristisk tankeleder og en populær Science blogger med 1 million læsere om måneden. Hans blog Nextbigfuture.com er rangeret som #1 Science News Blog. Det dækker mange forstyrrende teknologi og tendenser, herunder rum, robotik, kunstig intelligens, medicin, anti-aging bioteknologi og nanoteknologi.
Han er kendt for at identificere banebrydende teknologier og er i øjeblikket medstifter af en opstart og fundraiser til virksomheder med et højt potentiale på et tidligt stadium. Han er forskningschef for tildelinger til dybe teknologiske investeringer og en engelinvestor hos Space Angels.
Han har været en hyppig foredragsholder i virksomheder og har været TEDx -højttaler, en Singularity University -højttaler og gæst ved adskillige interviews til radio og podcasts. Han er åben for offentlige taler og rådgivende engagementer.
