新技术揭示了生命“开启”之前隐藏的 DNA 支架

研究人员揭示,受精卵的基因组在激活前具有结构化的 3D 支架,这与之前的观点相矛盾。这一发现对于基因调控和疾病预防具有重要意义,是通过 Pico-C 技术发现的。

来源:Scientific Inquirer

几十年来,科学家将新受精卵的基因组视为结构上的“白板”——一团无序的 DNA,等待胚胎“醒来”并开始读取自己的遗传指令。

在今天发表在《自然遗传学》上的研究中,Juanma Vaquerizas 教授和他的团队发现令人惊讶的结构水平已经就位。 他们开发了一项名为 Pico-C 的突破性技术,使科学家能够以前所未有的细节查看基因组的 3D 结构。 利用这项技术,他们发现早在基因组完全觉醒(称为合子基因组激活的关键事件)之前,复杂的 3D DNA 支架就已经被构建起来。 了解 DNA 在空间中如何折叠很重要,因为这控制着哪些基因在发育过程中可以被打开,帮助细胞正常运作并预防发育缺陷和疾病。

“我们过去认为基因组觉醒之前的时间是一段混乱的时期,”该研究的主要作者 Noura Maziak 解释道。 “但是通过比以往任何时候都更仔细地放大,我们可以看到它实际上是一个高度纪律的建筑工地。早在‘开启’开关完全打开之前,基因组的脚手架就以精确、模块化的方式搭建起来。”

Pico-C:事半功倍

该团队的发现是在果蝇(果蝇)中发现的。在受精后的最初几个小时内,果蝇胚胎经历一系列快速的核分裂,产生数千个细胞。 正是这种高速环境使果蝇成为研究遗传学基础原理的完美选择。

除了提供有关 DNA 形状的高分辨率细节外,Pico-C 仅需要极少量的样品 - 比标准方法少十倍。 这为研究 DNA 折叠如何塑造基因调控及其在许多疾病中的影响提供了比以前更详细的机会。

从果蝇胚胎到人类健康

图片来源:克莱门斯拥抱