2019年6月14日，Nature Communications在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)賴錦盛教授課題組題為“Long-range interactions between proximal and distal regulatory regions in maize” 的研究論文，報(bào)道了玉米高分辨率的染色質(zhì)三維互作圖譜。

　　基因表達(dá)調(diào)控是生命科學(xué)重要研究領(lǐng)域之一。染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)與基因表達(dá)調(diào)控密切相關(guān)，解析遠(yuǎn)程調(diào)控元件（比如增強(qiáng)子）與重要功能基因在染色質(zhì)三維空間上的相互作用具有重要意義。該研究利用ChIA-PET技術(shù)（可以捕獲和某一蛋白相關(guān)的染色質(zhì)互作），在玉米幼苗和幼穗中構(gòu)建了H3K4me3-和H3K27ac-富集的高分辨率（5-10kb）的染色質(zhì)互作圖譜。在幼苗和幼穗中分別鑒定到約24,000 遠(yuǎn)程染色質(zhì)互作。同時(shí)利用ChIP-seq（以H3K27ac為抗體）在幼穗和幼苗中鑒定到29,649和27,734遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū)域（D）。根據(jù)基因和調(diào)控區(qū)域的注釋，將鑒定的染色質(zhì)互作分為啟動(dòng)子-啟動(dòng)子（P-P），啟動(dòng)子-增強(qiáng)子（P-D），增強(qiáng)子-增強(qiáng)子（D-D）互作；其中P-P互作占60%，P-D占35%，D-D約占5%。

　　進(jìn)一步分析表明，存在染色質(zhì)互作的基因比無(wú)染色質(zhì)互作的基因的表達(dá)量高。存在P-P互作的基因傾向于協(xié)同表達(dá)。組織特異的P-D互作與基因的組織特異表達(dá)密切相關(guān)。 啟動(dòng)子與遠(yuǎn)端調(diào)控區(qū)的染色質(zhì)互作進(jìn)一步形成具有特定生物學(xué)功能的網(wǎng)絡(luò)模塊。高分辨率染色質(zhì)互作圖譜為發(fā)掘玉米復(fù)雜農(nóng)藝性狀相關(guān)基因及其轉(zhuǎn)錄調(diào)控提供重要信息。

　　博士生李恩和劉函博士為本文的共同*作者。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家玉米改良中心、作物功能基因組和分子育種中心賴錦盛教授為本文的通訊作者。該研究得到了科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國(guó)家自然科學(xué)基金的經(jīng)費(fèi)支持。

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