Nature子刊解析基因组的3D结构

了解基因组的三维结构是当前基因组学和遗传学领域面临的最困难的挑战之一，来自澳大利亚和美国的科学家们为我们带来了与之相关的一些新认识。他们的研究结果发表在 6月23日的《自然遗传学》（Nature Genetics）杂志上。

在我们身体的每个细胞中，都有大约3米长的DNA紧密地折叠在细胞核内。通过这种折叠使得某些基因得以表达激活，而另一些基因的表达则受到抑制。

在这篇新文章中，来自悉尼Garvan医学研究所的Tim Mercer博士和John Mattick教授，以及来自华盛顿大学的John Stamatoyannopoulos教授，以高分辨率分析了基因组的三维结构。

基因由外显子和内含子组成：前者是得以表达编码蛋白质的序列，后者则是处于外显子之间的非编码DNA片段。当基因转录之时，内含子序列被剪除，剩余的外显子串联到一起，形成编码蛋白质的序列。根据串联到一起的外显子差异，相同的基因可以生成不同的蛋白质。

利用来自ENCODE计划的大量数据，Tim Mercer博士和同事们推测了基因组的折叠情况，发现即便是在基因的内部，选定的外显子也容易暴露。

Mercer博士说：“想象一下，一条长的非常卷绕的葡萄藤，它扭曲的枝条使得一些葡萄可以被轻易地摘取，然而又掩藏了其他的一些葡萄，使得人们无法触及。利用水果采摘器只能摘取到触手可及的葡萄。”

“同样的原理也适用于基因组。某些特异的基因，甚至是特定的外显子通过折叠就定位在轻易可及的位点。”

“在过去的几年，我们才开始了解基因组折叠帮助确定其表达和调控的机制。新研究第一次证实了基因组的三维结构可以影响基因的剪接。”

“我们可以推断出，基因组是以这样的方式折叠：启动子区域定位在外显子的旁边，它们都被呈送至转录机器处。”

“这项研究支持了以一种新的方式来看待事物，即基因组是环绕着转录机器折叠，而并非是其他的方式。与转录机器接触的这些基因获得转录，而其他成环远离的部分则被忽视。”