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科學|基因組規(guī)模的染色質(zhì)3D組織成像首次實現(xiàn)

來源：《中國科學報》 ? 2020-08-24 10:56:35

中國科學院外籍院士、美國哈佛大學教授莊小威等研究人員，合作開發(fā)了一種在基因組規(guī)模對染色質(zhì)的3D組織和轉(zhuǎn)錄活性進行成像的技術。相關論文近日在線發(fā)表于《細胞》。研究人員表示，染色質(zhì)的3D組織可調(diào)節(jié)許多基因組功能，包括從基因表達到DNA復制。

盡管高通量測序的方法豐富了人們對3D基因組結(jié)構(gòu)的了解，但它們只能提供成對染色質(zhì)基因座的關聯(lián)信息，而不能提供單個基因座的直接空間位置信息?；诔上竦姆椒梢灾苯訖z測單個細胞中染色質(zhì)基因座的空間位置，且檢測效率很高。但是，目前能夠在單個細胞中成像的基因組位點數(shù)量仍然有限，因此缺少單個細胞中整個染色體的高分辨率視圖，更不用說單個細胞中染色質(zhì)組織的基因組規(guī)模圖譜。

研究人員通過此次研究開發(fā)了一種成像技術，可用于以高基因組通量可視化單個細胞中多個尺度的染色質(zhì)組織。

他們證明了通過順序雜交可對數(shù)百個基因組位點進行多重成像，并對整個染色體進行高分辨率構(gòu)象追蹤。

此外，研究人員還報道了一種熒光原位雜交的技術用于基因組規(guī)模的染色質(zhì)跟蹤，并演示了同時成像的1000多個基因組位點和1000多個基因的初生轉(zhuǎn)錄本以及具有里程碑意義的核結(jié)構(gòu)。使用這項技術，研究人員可以表征染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域、區(qū)室和跨染色體相互作用，以及它們與單細胞轉(zhuǎn)錄的關系。

研究人員認為這種高通量、多尺度和多模式成像技術具有廣泛應用前景，并可在天然結(jié)構(gòu)和功能背景下提供染色質(zhì)組織的完整圖譜。(柯訊)

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