人类心脏细胞的增强子 - 基因 3D 图谱绘制成功

2018-07-12 序说
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日前,来自芝加哥大学的研究人员在《eLife》发表 论文称,他们成功绘制了一张心血管疾病的 3D 基因图谱。这张图谱内含对心脏病、心力衰竭、心律失常等疾病起关键作用的重要基因。

超过 500 种基因变异与心血管疾病风险增加有关,大多数都位于基因组“非编码”区,换句话说,它们不编码特定蛋白质分子,迄今为止,几乎没有合适的方法来研究这些遗传变异。

论文第一作者 Lindsey Montefiori 表示:“很多人类疾病相关性最强的遗传特征实际上都位于基因之外,散布在整个基因组的 98% 区域。我们认为,影响基因开关的增强子突变实际上非常重要。”

增强子可以位于基因组中任何地方,并且通常离它们所控制的基因距离较远。在细胞中,DNA 通过扭曲形成 loop 使增强子与它们控制的基因物理相聚,从而微调基因活性。

高分辨率启动子捕获技术(high-resolution promoter capture),是一种以增强子作为诱饵,捕获目标基因的研究方法。研究人员在该技术的基础上增加了 一个步骤,使其只捕获包含编码基因的基因组区域,这样就能将每个突变映射到人类心脏的靶基因部位,让研究人员得以检查控制每个基因的所有潜在增强子。

他们研究了超过 10000 个心血管疾病相关基因突变,发现 1999 个与心脏细胞中的 347 个靶基因发生物理接触,而这些基因在心脏功能中的作用已被广泛熟知。

研究小组又用其他心血管疾病细胞类型研究了增强子与基因的互动,他们发现,其中一个突变捕获了一个涉及胆固醇调节的靶基因,另一种导致心力衰竭的突变被证明与一个已知的冠状动脉疾病相关基因有关。

论文通讯作者、芝加哥大学人类遗传学教授 Marcelo Nóbrega 表示:“对长程基因调控的不完全理解是将遗传变异转换成对疾病生物学解释的主要障碍。我们绘制了人类心脏细胞的增强子 - 基因 3D 图谱,这将有助于指导研究者找到心血管疾病的因果基因,并可能导致新疗法和预防策略。”

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1 A promoter interaction map for cardiovascular disease genetics 暂无下载

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