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阿尔茨海默病可能会扰乱脑细胞内基因组的 3D 结构
阿尔茨海默病可能会打乱脑细胞内基因组的 3D 结构，从而破坏维持大脑功能的基因控制。人类基因组并不像盒子里的线那样简单地装入脑细胞中。它折叠成一个复杂的三维结构，有助于确定哪些基因是活跃的，新的研究表明这个组织变得[...]
来源:SciTech日报阿尔茨海默病可能会扰乱脑细胞内基因组的 3D 结构，从而破坏维持大脑功能的基因控制。
人类基因组并不像盒子里的线那样简单地装入脑细胞中。它折叠成复杂的三维结构，有助于确定哪些基因是活跃的，新的研究表明，这种组织在阿尔茨海默病中变得异常模糊。
研究人员发现，在阿尔茨海默氏症患者的几种类型的脑细胞中，通常占据不同区域的基因组的大部分区域分离得不太清楚。这一发现揭示了该疾病的一个以前被忽视的层面，它超出了人们所熟悉的淀粉样斑块和 tau 蛋白缠结。
该项目始于卡内基梅隆大学计算生物学家马健与匹兹堡大学神经生物学助理教授汉斯鲁迪·马蒂斯 (Hansruedi Mathys) 接洽，询问如何使用最近开发的单细胞基因组作图技术检查捐赠的脑组织。
“当然，我没有犹豫——当他提议我们一起做这项研究时，我非常兴奋，”马蒂斯说。 “这是一个机会，可以帮助确保那些因阿尔茨海默氏症去世并选择捐献大脑进行研究的人能够为解开这种疾病的谜团做出贡献，并有望在未来预防这种疾病。”
超越斑块和 Tau 缠结
这项研究发表在《科学》杂志上，将 DNA 的物理折叠与基因活动、个体脑细胞状态以及周围组织的组织联系起来。研究人员通过结合单细胞测量、完整脑组织的空间图和人工智能来实现这一目标。
在每个细胞核内，DNA 包裹着蛋白质形成染色质。这个包装不是随机的。染色质在三维空间中弯曲和循环，将一些 DNA 片段结合在一起，同时将其他片段分开。这些排列影响细胞可以使用哪些基因以及哪些基因保持不活跃。