Исследователи Weill Cornell Medicine и Нью-Йоркского центра генома в сотрудничестве с Oxford Nanopore Technologies разработали новый метод для крупномасштабной оценки трехмерной структуры генома человека или того, как геном складывается. Геном — это полный набор генетических инструкций, ДНК или РНК, обеспечивающих функционирование организма.
Используя этот метод, исследователи продемонстрировали, что на функцию клетки, включая экспрессию генов, могут влиять группы одновременно взаимодействующих регуляторных элементов в геноме, а не пары этих компонентов.
Они использовали секвенирование нанопор в масштабе генома.
В будущих экспериментах будет изучено, какие конкретные группы геномных компонентов необходимы для различных аспектов клеточной идентичности. Новая технология может также помочь исследователям понять, как стволовые клетки, незрелые, главные клетки организма, дифференцируются в различные типы клеток.
Исследователи могут лучше понять аномалии в раковых клетках.
Абстрактные
Трехмерные (3D) взаимодействия высокого порядка между более чем двумя геномными локусами обычны в хроматине человека, но их роль в регуляции генов неясна. Предыдущие трехмерные анализы хроматина высокого порядка измеряли либо отдаленные взаимодействия в геноме, либо проксимальные взаимодействия с выбранными мишенями. Чтобы восполнить этот пробел, мы разработали Pore-C, который сочетает захват конформации хроматина с секвенированием конкатемеров с помощью нанопор для профилирования проксимальных контактов хроматина высокого порядка в масштабе генома. Мы также разработали статистический метод Chromunity для идентификации наборов геномных локусов с частотами контактов высокого порядка, значительно превышающими фон («синергии»). Применяя эти методы к клеточным линиям человека, мы обнаружили, что синергия была обогащена энхансерами и промоторами в активном хроматине, а также в высоко транскрибируемых и определяющих линию генах. В клетках рака предстательной железы они включали сайты связывания андроген-зависимых факторов транскрипции и промоторы андроген-регулируемых генов. Конкатемеры контактов высокого порядка в генах с высокой экспрессией были деметилированы относительно парных контактов в тех же локусах. Синергия в клетках рака молочной железы была связана с тифонами, классом сложных ДНК-ампликонов. Эти результаты строго связывают полногеномные трехмерные взаимодействия высокого порядка с программами транскрипции, определяющими происхождение, и делают Pore-C и Chromunity масштабируемыми подходами для оценки структуры генома высокого порядка.
Брайан Ван - идейный лидер футуризма и популярный научный блоггер с 1 миллионом читателей в месяц. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди новостных научных блогов. Он охватывает многие прорывные технологии и тенденции, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, биотехнологию против старения и нанотехнологии.
Известный тем, что выявляет передовые технологии, он в настоящее время является соучредителем стартапа и сборщиком средств для компаний с высоким потенциалом на ранней стадии. Он является руководителем отдела исследований ассигнований на инвестиции в глубокие технологии и ангел-инвестором в Space Angels.
Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Университета сингулярности и гостем на многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультирования.
