增强子是能够加强特定基因表达的DNA序列。日期,劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的研究团队,开发了一个能在人类和其他哺乳动物基因组中鉴定基因增强子的新技术。文章于三月二十三日发表在Nature Methods杂志的网站上。
这一技术被称为SIF-seq(site-specific integration fluorescence-activated cell sorting followed by sequencing),是一个无偏好的,中等通量的功能分析工具,可鉴定远距离作用的增强子。据研究人员介绍,SIF-seq弥补了ChIP-seq等现有基因组工具的不足。
“虽然ChIP-seq是鉴定增强子的有力工具,但它有时会遗漏真正的增强子,或者将其他位点错认为是增强子,”文章的第一作者Diane Dickel说。“尽管SIF-seq目前一次只能测试数百个位点的增强子活性,但它比ChIP-seq更加准确,可以很好的对ChIP-seq结果进行评估和验证。”这篇文章的通讯作者是Axel Visel和Len Pennacchio。
近年来,人们逐渐意识到基因增强子在正常细胞发育和疾病发展中的重要作用,于是开始广泛鉴定和分析这种调控元件。不过这项工作并不容易,因为增强子并不需要直接定位在目的基因旁边,距离很远也可以发挥作用。此外,许多增强子的活性只限于特定的组织或细胞类型,这无疑使问题变得更加复杂。(推荐阅读:成功ChIP的三大秘诀)
“举例来说,脑部增强子通常不会在心脏细胞中表达,这意味着我们必须在正确的细胞类型中测试增强子活性,”Dickel说。“我们的研究显示,SIF-seq可以用来鉴定在心肌细胞、神经前体细胞、胚胎干细胞中活跃的增强子。我们认为这一技术还可以用于更广泛的细胞类型。”
在SIF-seq中,研究人员将需要进行测试的DNA片段与报告基因相连,并其导入胚胎细胞基因组中的一个可重复位点。在这一系统中,每一个胚胎细胞只拥有一组DNA片段-报告基因。随后,人们可以通过荧光激活的细胞分选,鉴定并获取报告基因出现强表达的细胞,这些细胞拥有着活跃的增强子。
“此前的哺乳动物增强子分析,一般使用短暂表达的质粒。与此不同的是,SIF-seq需要将潜在的增强子插入到单个基因组位点中去,”Visel说。“因此,我们是在可重复得染色体环境中对增强子活性进行评估。此外,SIF-seq使用了胚胎干细胞,这些细胞经过分化可以形成多种与疾病相关的细胞,允许我们在特定的细胞类型中检测增强子活性。”
Pennacchio 说:“目前,SIF-seq技术的应用,受到了干细胞分化方案的局限,而且研究中并未测试物种特异性增强子的活性。不过这是一个很有潜力的技术,可以在特定细胞难于获得的情况下,帮助人们更准确的鉴定哺乳动物基因组中的增强子。
三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素,其动态变化与细胞生长发育及癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态,是理解基因调控机制的重要科学问题。现有基于CRISPR-C......
11月1日,在长沙举行的第五届湖南省抗癌协会家族遗传性肿瘤专业委员会学术年会上,中信湘雅生殖与遗传专科医院(下称中信湘雅)首席科学家卢光琇宣布,该院第100位通过胚胎植入前遗传学检测(PGT)技术阻断......
近日,南京大学教授曹毅、四川大学教授魏强以及合作者在《自然-通讯》上发表研究成果。研究深入探讨了动态刚度增强细胞力所带来的功能性影响,发现快速循环刚度变化能让细胞在原本无法移动的软基底上实现高速迁移。......
10月16日,记者从中信湘雅生殖与遗传专科医院获悉,该院研究员林戈、副研究员郑伟团队,联合山东大学、上海交通大学医学院等单位的科研团队开展合作攻关,系统揭示了卵子与早期胚胎质量问题导致女性反复“试管”......
衰老对身体产生的可见影响有时与基因活动的无形变化有关。DNA甲基化的表观遗传过程会随着年龄增长而变得不再精确,造成基因表达的变化。而这种变化与随着年龄增长而出现的器官功能衰退和疾病易感性增加有关。如今......
有些人比同龄人更显年轻,而有些人看着更显老;有些人年逾九旬仍身心康健,而另一些人早在数十年前就饱受糖尿病、阿尔茨海默病或行动障碍的困扰;有些人能轻松应对严重摔伤或流感侵袭,而有些人一旦住院就再难康复。......
近日,西北农林科技大学玉米生物学与遗传育种团队联合华中农业大学玉米团队在《植物生理学研究》发表论文。研究初步揭示了ZmGBF1-ZmATG8c模块通过自噬途径调控玉米耐热性的分子机制。随着全球气温持续......
如何精确指挥细胞执行特定任务,是合成生物学发展的关键挑战。7月31日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员陈业团队联合湖南省农业科学院单杨团队在《自然-通讯》发表最新研究。他们建立了一套全新的生物信号处......
研究团队借助新型光遗传学工具筛选广谱抗病毒化合物。图片来源:美国麻省理工学院美国麻省理工学院领衔的研究团队借助创新性光遗传学技术,鉴定出3种能激活细胞天然防御系统的化合物——IBX-200、IBX-2......
近日,生命科学集团赛多利斯已成功完成对BICO集团旗下MatTek公司,包括Visikol的收购,相关交易于2025年4月对外宣布。在获得监管机构批准并满足其他常规交割条件后,该交易于2025年7月1......