来源:生物世界

编辑丨王多鱼
排版丨水成文
在动物基因组中,被称为增强子(enhancer)的调控性 DNA 元件控制着特定细胞类型中基因表达的精确时空模式。然而,增强子在细胞核内的空间组织以调控靶基因的方式,目前仍知之甚少。
2025 年 7 月 2 日,北京大学生物医学前沿创新中心(BIOPIC)/昌平实验室谢晓亮院士团队在 Nature Genetics 期刊发表了题为:Single-cell Micro-C profiles 3D genome structures at high resolution and characterizes multi-enhancer hubs的研究论文。
研究团队开发了单细胞 Micro-C(scMicro-C)技术,这种是基于微球菌核酸酶(Micrococcal nuclease)的 3D 基因组图谱技术,能够以高分辨率描绘 3D 基因组结构,并表征了多增强子中心(multi-enhancer hub),即多个增强子与基因启动子相关联,形成空间簇。

在这项最新研究中,研究团队报道了单细胞 Micro-C(scMicro-C)技术。这是一种基于微球菌核酸酶(Micrococcal nuclease)的 3D 基因组图谱技术,其空间分辨率提升至 5 kb。

利用该技术,研究团队鉴定出一种特殊的 3D 增强子结构——启动子-增强子条纹(promoter–enhancer stripe,PES),这种结构能够将基因的启动子与多个增强子连接起来。PES 是由黏连蛋白介导的环挤压(loop extrusion)作用形成的,这有可能将多个增强子带到启动子处。
此外,该研究还观察到,在单细胞 3D 基因组结构中,具有 PES 的基因普遍存在多增强子中心(multi-enhancer hub),其中多个增强子与基因启动子相关联,形成空间簇。

凭借其分辨率的提升,scMicro-C 技术澄清了增强子是如何在空间上协调一致以控制基因表达的。
论文链接:
https://www.nature.com/articles/s41588-025-02247-6

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