Cell：新研究绘制出活细胞中DNA折叠的单碱基对分辩率图谱
来历：原创 2025-11-30 13:45
科学家们配合提出了一个新的基因调控模子：细胞操纵电磁力将DNA节制序列带到概况，在那边它们堆积构成基因勾当的"岛屿"。
牛津年夜学拉德克利夫医学系的科学家们成功实现了对活细胞内DNA折叠和功能运作的最邃密不雅测，揭露了节制基因在什么时候、以何种体例被激活的物理布局。
研究团队采取名为MCC ultra的新手艺，将人类基因组图谱绘制精度晋升至单个碱基对程度，从而揭露了基因是若何被调控的，即身体若何在准确的细胞、准确的时候决议开启或封闭哪些基因。这一冲破为科学家理解遗传差别若何致使疾病供给了壮大的新方式，并为药物发现斥地了新路子。
"我们初次可以或许看到基因组节制开关在细胞内部的物理排布体例，"该研究论文的领衔作者James Davies传授暗示。该研究颁发在《细胞》杂志。"这改变了我们对基因工作机制和疾病中犯错环节的理解。我们此刻可以或许看到DNA复杂布局的转变若何致使心脏病、本身免疫性疾病和癌症等病症。"
二十多年来，科学家们已知晓人类基因组的完全序列——组成我们遗传暗码的30亿个DNA"字母"。但这些暗码在细胞内部若何切确折叠并阐扬功能，在很年夜水平上还是个谜。
每一个细胞中长约2米的DNA被慎密包裹在仅百分之一毫米宽的微不雅空间内。在此空间内，DNA不竭曲折和成环，使相隔遥远的区段得以接触。这些三维布局相当主要，由于它们决议了哪些基因是活跃的或被缄默的，就像电路板决议了哪些开关彼此毗连、哪些没有毗连一样。
此前，研究人员只能在相对较低的分辩率下不雅察这些彼此感化。而牛津年夜学的新方式能以单个碱基对（DNA的最小单元）的精度捕获它们，供给了真实的基因调控份子视图。
这类邃密水平相当主要，由于跨越90%与常见病相干的遗传变异其实不位在基因内部，而是位在调控基因的"开关"区域。可以或许看清这些开关的组织体例，为科学家辨认基因调控在何处犯错和若何改正供给了新框架。
"我们此刻具有了一种东西，可以或许让我们之前所未有的邃密度研究基因是若何被调控的，"带领尝试工作的博士生研究员Hangpeng Li说。"这是理解疾病中何处犯错和可能若何修复的要害一步。"
牛津团队还与剑桥年夜学的Rosana Collepardo-Guevara传授合作，其计较机摹拟证实，不雅察到的折叠模式源在DNA和其包装卵白的物理特征。
科学家们配合提出了一个新的基因调控模子：细胞操纵电磁力将DNA节制序列带到概况，在那边它们堆积构成基因勾当的"岛屿"。这些之前看不见的布局，仿佛是细胞读取其遗传指令的一种根基机制。
这项研究代表了份子遗传学的一项重猛进展，为将来研究基因组布局转变若何激发疾病奠基了根本。（Bioon.com）
参考文献：
Hangpeng Li et al, Mapping chromatin structure at base-pair resolution unveils a unified model of cis-regulatory element interactions, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.10.013.
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