CRISPR后起之秀:“20,000个平行实验”发现增强子
我们人体每个细胞的基因组中都有大致相同的22,000个基因,但每个细胞采用的都是这些基因的不同组合,根据不同的需求开启或关闭某个基因。就是这些基因的表达以及抑制模式决定了细胞会成为什么细胞,是肾脏细胞,脑细胞,皮肤细胞,还是心脏细胞。 要想操控这些转换模式,我们的基因中就必须有调节序列,比如“增强子”,这种序列可能会离它所调控的基因十万八千里,但是在有信号输入的时候,就会激活基因,令其大量表达。也就是说增强子就像一个基因的说明书,决定着何时何地打开一个基因。 最开始大家都以为是“垃圾”DNA的基因组“暗物质”近年来备受关注,增强子就是其中之一,其中一个很重要的原因就在于科学家们发现如果增强子出错,那么就会导致细胞功能紊乱,引发疾病,毫无疑问这是一个热点,然而这个热点并不好研究,因为调控区域只在特定的细胞中,在特定的情况下才发挥作用,难以定位。 不过话说回来,奇景出自陡途,不容易取得的目标才能实现所想所愿。来自加州大学旧......阅读全文
利用CRISPR研究基因组“暗物质”
超过98%的人类基因组由非编码基因组成。这些非编码基因被称为基因组的“暗物质”,它们能调控编码基因的表达,从而影响人类健康和疾病进程。自从人类基因组序列被公开发表以来,科学家们努力解析基因中的功能元件,包括非编码调节区——参与转录调节的顺式调节区和非编码RNA(ncRNA)。转录因子在整个基因组
为什么增强子对启动子没有专一性
(1)增强子可提高同一条DNA链上基因转录效率,可以远距离作用,通常距离l~4kb,个别情况下离开所调控的基因30kb仍能发挥作用,而且在基因的上游或下游都能起作用。 (2)增强子作用与其序列的正反方向无关,将增强子方向倒置依然能起作用。而将启动子倒置就不能起作用,可见增强子与启动子是很不相同
任兵教授最新Cell文章点评CRISPR重要成果
细胞的染色质结构控制着基因的表达,决定着细胞的生理状态。在人类基因组中,结构变异是很常见的。不过,人们一直难以确定这些变异在人类疾病中起到了什么样的作用。 日前,科学家们在CRISPR技术的帮助下发现,一些结构变异会干扰染色质拓扑结构,使增强子-启动子互作发生异常,基因表达的时空模式发生改变,
利用CRISPR筛查人类基因组“垃圾”DNA
在几个研究小组正致力将CRISPR/Cas9系统应用于临床的同时,另一些研究团队则在利用这一工具来解决有关生物学的基础问题。近期,荷兰癌症研究所遗传学教授Reuven Agami与和同事们应用CRISPR搜寻了整个基因组中的调控增强子元件。 他们将Cas9核酸酶靶向了从前鉴别出的两个转录因子p
基因捕获的主要分类
根据报告基因在载体中的位置及报告基因激活表达的方式,基因捕获分为3种类型。增强子捕获载体基因捕获含有一个最小的启动子和翻译起始位点,当载体整合到顺式增强子元件附近时,此增强子将调控报告基因的表达 。对报告基因在体内表达的ES 细胞系插入位点进行克隆鉴定发现插入位置邻近编码序列。关于增强子捕获的诱变比
基因捕获技术的主要分类
根据报告基因在载体中的位置及报告基因激活表达的方式,基因捕获分为3种类型。增强子捕获载体基因捕获含有一个最小的启动子和翻译起始位点,当载体整合到顺式增强子元件附近时,此增强子将调控报告基因的表达 。对报告基因在体内表达的ES 细胞系插入位点进行克隆鉴定发现插入位置邻近编码序列。关于增强子捕获的诱变比
基因捕获技术的基本分类
根据报告基因在载体中的位置及报告基因激活表达的方式,基因捕获分为3种类型。增强子捕获载体基因捕获含有一个最小的启动子和翻译起始位点,当载体整合到顺式增强子元件附近时,此增强子将调控报告基因的表达 。对报告基因在体内表达的ES 细胞系插入位点进行克隆鉴定发现插入位置邻近编码序列。关于增强子捕获的诱变比
男孩?or女孩?是什么决定着婴儿的性别?
众所周知,决定婴儿性别当然是性染色体!这个说法似乎没毛病。但是最近,墨尔本默多克儿童研究所(MCRI)的医学研究人员找到了决定婴儿性别关键因素的新发现,这不仅仅与XY染色体相关,还与一个“调节器”相关,它可以增加或减少基因活性,从而决定我们是男性还是女。该研究近日已发表在《Nature Comm
马铃薯低温糖化-关键基因活跃之谜揭开
安徽农业大学获悉,该校园艺学院教授朱晓彪团队与国内外团队合作,揭开了马铃薯低温糖化关键基因活跃之谜。该项研究成果为研究植物逆境应答相关基因的调控和适应提供了很好的模型系统。相关研究成果近日发表于植物学领域期刊《植物细胞》。马铃薯块茎含水量较高,通常在低温下贮藏,以减少发芽和病害带来的严重损失。然而,
基因组学大牛Science发布癌症重大成果
Whitehead研究所的科学家们发现,称作为“隔绝邻域”的环状染色质结构遭到破坏可以激活能够推动侵袭性肿瘤生长的癌基因。这一研究发现对于癌症诊断及治疗均具有重大的意义。相关论文发布在《科学》(science)杂志上。 领导这一研究的是Whitehead生物医学研究所的Richard A Yo
超高分辨直接观测基因表达的染色质时空调控
生命科学的一个基本问题是在个体发育中,单个细胞如何分化成各种类型的组织细胞。这个过程高度依赖于基因表达的精确时空调控,而这种细胞特异基因表达与染色质的调控密切相关。比如,不同的顺式调控原件增强子能够在不同细胞中选择性地激活目标基因。每个基因经常由分布在千碱基(kb)甚至兆碱基(Mb)以外的多个增
Science重磅:缺少一段DNA会让小老鼠发生性别转换
在今日最新出版的《科学》杂志上,一支跨国团队带来了一项重量级的研究。他们发现在不改变基因的前提下,缺少一段DNA,竟会让小鼠发生“性别转换”,从雄性变成雌性。 中学生物课本告诉我们,染色体决定了我们的性别,男性的XY染色体各有一条,而女性则有两条X染色体。对基因的认识,则从分子生物学的角度提供
科学家发现控制红苹果着色分子机制
红苹果,人人爱。可是,苹果皮为什么能进化出诱人的红色,是个有趣而复杂的问题。 4月2日,《自然-通讯》在线发表了中国科学家的最新成果,诠释了苹果为什么这样红的奥秘。中国农业科学院果树研究所(以下简称果树所)苹果资源与育种创新团队在完成了苹果花药培育纯系高质量基因组测序的基础上,揭示了反转座子控
Science重大成果:细胞分化的通用规则
日本RIKEN牵头的国际合作项目FANTOM(Functional Annotation of the Mammalian Genome)在本期Science杂志上发表了一项具有里程碑意义的新成果。 研究人员对不同细胞类型的RNA表达进行了广泛的分析。他们发现,当细胞经历表型改变(比如细胞分化
Science重大成果:细胞分化的通用规则
本RIKEN牵头的国际合作项目FANTOM(Functional Annotation of the Mammalian Genome)在本期Science杂志上发表了一项具有里程碑意义的新成果。 研究人员对不同细胞类型的RNA表达进行了广泛的分析。他们发现,当细胞经历表型改变(比如细胞分化)
发现重复基因剪接信号演化特点
近日,中科院上海生命科学研究院/上海交通大学医学院健康科学研究所孔祥银课题组张振国等人发现基因重复后基因剪接信号演化特点,以及这些变化对基因新结构形成的影响,该成果在线发表在《基因组生物学》(Genome Biology)杂志上。 在物种进化过程中,基因重复是经常发生的。那么基因重复后,基
最广泛的人类基因组相互作用图谱
最近,英国剑桥Babraham研究所和伦敦Francis Crick研究所的研究人员,开发并使用了一种新的技术,将基因组拼图中的点连接起来。就像连接点拼图,需要完成才能看到整幅图片,研究者的这项分析把称为启动子和增强子的调控因子连接起来,并指出了它们在小鼠和人类基因组中长距离内的物理相互作用。确
新一代单细胞itChIP技术解析早期胚胎细胞命运决定机制
2019年9月3日,北京大学分子医学研究所、北大-清华生命科学联合中心何爱彬组在《Nature Cell Biology》在线发表了题为Profiling chromatin state by single-cell itChIP-seq的文章,报道了利用一种全新的普适性,易操作的单细胞ChIP
两篇Cell子刊:对干细胞分化的全新认识
全世界对干细胞研究寄予了厚望,希望它们能够给医疗领域带来一场革命。要充分挖掘干细胞的潜力,就得先理解它们的发育调控机制。现在,科学家们在这一方面找到了新的线索。 干细胞能够发育成为具有不同功能的特化细胞。对于那些与特定细胞死亡有关的疾病来说(例如帕金森症或糖尿病),人们可以利用干细胞的再生能力
加拿大科学家在辉瑞公司的-COVID19-疫苗中发现了此前未公开的-SV40-DNA-序列
大纪元在一份独家报道中写道,加拿大卫生部已确认辉瑞公司的 COVID-19 疫苗中存在猿猴病毒 40 (SV40) DNA 序列,该序列此前制造商在备案过程中并未披露。 据卫生监管机构称,辉瑞在提交初始文件时未能披露其 mRNA COVID-19 疫苗中的 SV40 DNA 序列。科学家们对这
Science:保守再生反应性增强子竟影响脊椎动物再生能力
在一项新的研究中,来自美国斯托瓦斯医学研究所、霍华德-休斯医学研究所和斯坦福大学的研究人员发现保守的与两种鱼类的尾部再生有关的再生反应性增强子(regeneration-responsive enhancer)。相关研究结果近期发表在Science期刊上,论文标题为“Changes in reg
中国学者首度揭示细胞癌变及抑制癌变机理
癌症已成当下对人类生命健康最大的威胁之一。癌症究竟是怎样产生的?复旦大学7日披露,该校生物医学研究院(IBS)在国际上率先发现了导致细胞异常甚至癌变以及抑制癌变的机理。在表观遗传学领域,研究团队的创新发现在某些方面更突破了达尔文学说的局限。 据悉,该研究可为癌症的个性化治疗提供新的药物靶点和治
Nature-Methods-:北大汤富酬团队揭示单个细胞内高阶染色质结构
调控基因组元件的高阶三维(3D)组织为基因调控提供了拓扑基础,但尚不清楚哺乳动物基因组中的多个调控元件如何在单个细胞内相互作用。 2023年8月28日,北京大学汤富酬团队在Nature Methods (IF=48)在线发表题为“scNanoHi-C: a single-cell long-r
七年磨剑,揭示非洲人群演化历程与适应性进化
现代人类起源于非洲,相比于其他大陆,现代人类在非洲居住时间最长,并且在迁徙,融合和对环境适应性进化过程中形成了超过3000个民族和2100种语言。目前非洲人群不仅具有世界上最丰富的遗传多样性和表型多样性,且现代人类近1/3的语言都在非洲。 然而,目前的遗传学和基因组学研究中,只有不到3%的样本
研究人员鉴定肺癌风险筛查和临床预后的潜在生物标志物
肺癌是最常见的癌症类型,发病机制复杂,具有高度异质性,遗传因素在肺癌发生和发展中发挥重要作用,但其具体遗传机制尚不清楚。增强子元件是一类特定的DNA序列,其序列富含转录因子结合位点,并具有特异性的表观遗传修饰标记,通过形成染色质环高级结构与靶基因启动子相互作用,实现对靶基因的远程调控,是基因组
研究人员鉴定肺癌风险筛查和临床预后的潜在生物标志物
肺癌是最常见的癌症类型,发病机制复杂,具有高度异质性,遗传因素在肺癌发生和发展中发挥重要作用,但其具体遗传机制尚不清楚。增强子元件是一类特定的DNA序列,其序列富含转录因子结合位点,并具有特异性的表观遗传修饰标记,通过形成染色质环高级结构与靶基因启动子相互作用,实现对靶基因的远程调控,是基因组中
eRNA与Super-Enhancer-RNA在转录调控中扮演的角色
增强子是真核生物中关键的顺式作用基因调控元件,能有效地促进基因表达。它们可以通过作为转录因子和辅助因子的结合平台来维持转录的精确控制。超级增强子是由一簇典型增强子串联组成的具有更强转录调控能力的顺式元件。而全基因组分析发现增强子和超级增强子可以普遍进行转录,产生eRNA和SE-lncRNA。它们都具
科学家发现小鼠通过染色体聚集辨别气味
1月9日,美国哥伦比亚大学科研人员在Nature上发表了题为“LHX2 -and LDB1-mediated trans interactions regulate olfactory receptor choice”的文章,发现在小鼠嗅觉感觉神经元中(olfactory sensory neu
Cell重要论文:扣动干细胞分化的扳机
不同于肌肉细胞或神经细胞,胚胎干细胞被定义为能够承担所有细胞的功能。科学家们将这种灵活性称之为“多能性”,这意味着随着生物体的发育,干细胞必须随时准备激活各种各样的基因表达程序,将它们转为血液细胞、脑细胞或肾细胞。 在12月27日的《细胞》(Cell)杂志上,来自Stowers研究所Ali
Nature:重磅!揭示嗅觉系统识别一万亿种气味之谜
人鼻子能够区分一万亿种不同的气味---这一非凡的壮举需要鼻子中的1000万个专门的神经元和400多个专用基因。但是,长期以来,科学家们并不清楚这些基因和神经元如何精确地齐心协力来发现特定的气味。这在很大程度上是因为每个神经元内部的基因活性---在这1000万个神经元中,每个神经元仅选择激活这数百