切割到3D结构如何形状基因活性

在生物学教科书及其他地区,其中的人类基因组和DNA通常仅在一个维度上教授。虽然对于学习者来说,从DNA伸展基因伸展的线性呈现开始可能会有所帮助,但这种过度简化的是基因组3D结构的重要性。

来源:英国物理学家网首页
基因组的许多区域形成了拓扑结合域(TADS)。这些域内的基因组的一部分可以彼此更频繁地相互作用,而它们倾向于与该域外的区域隔离。该示意图显示了单个单细胞中TAD样域(scdomains)中相互作用的比例如何与基因组基因座相对于其SCDONAL的3D结构的位置有关。图片来源:凯利·伊坎·李(Kelly Yichen Li),凯文·伊普(Kevin Yip),桑福德·伯纳姆(Sanford Burnham Prebys)

在生物学教科书及其他地区,其中的人类基因组和DNA通常仅在一个维度上教授。虽然对于学习者来说,从DNA伸展基因伸展的线性呈现开始可能会有所帮助,但这种过度简化的是基因组3D结构的重要性。

为了适合我们细胞的细胞核,六英尺的DNA像螺纹一样缠绕在称为组蛋白的蛋白质线轴上。以其包装的形式称为染色质,盘绕DNA具有许多环和团块。尽管它看起来可能是随机的,但这些像滚蛋一样的形状使某些基因组区域接触到其他人时,这些形状使某些基因组区域接触。

这种3D结构的问题与许多疾病有关,包括发育障碍和癌症。乳腺癌细胞中几乎12%的基因组区域患有其染色质结构的问题,而其他结构问题则引起T细胞急性淋巴细胞性白血病。

基因组区域 乳腺癌细胞 染色质结构

香港桑福德·伯纳姆·普雷斯(Sanford Burnham Prebys)及其同事的科学家在2025年6月27日在基因组生物学上发表了发现,展示了一种新的方法,以更好地理解染色质的3D结构及其影响。

基因组生物学

研究小组假设基因组区域的3D形状会影响基因的调节方式。

单个单元格 细胞核 基因表达 更多信息: doi:10.1186/s13059-025-03659-7

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