Mekanisk genomik-værktøj, der kortlægger langt-omfang DNA-interaktioner ved at bevare cellernes positioner inde i dokumentet

Denne artikel har været gennemgået i overensstemmelse med Science X’s redaktionelle proces og politikker. Redaktørerne har fremhævet følgende egenskaber, mens de har sikret indholdets pålidelighed:

Realitetskontrolen er udført.

Peer-reviewet publiceret indhold

pålidelig kilde

Korrektur og sproglig bearbejdning er udført

DNA

KinaGenetik

Teknologi mulder to tilgange for at give forskere mulighed for at undersøge højere kromatinarkitektur, mens de bevarer de cellulære cellers rumlige kontekst i væv. Disse tilgange er mikronedstrømningsmekanisk rumlig barcoding, der bruger små væskekanaler til at tildele molekyle markører til forskellige positioner i vævet og dermed bestemme, hvor bestemte kromatininteraktioner finder sted, samt SPRITE-lignende ligaturfrie kontaktregistreringsstrategier, der påviser interaktioner mellem kromatinområder uden fysisk at sammenkoble DNA-fragmenter.

Forskningen blev publiceret i tidsskriftet .

Udover kortrækkede kromatininteraktioner

Seneste års udvikling af enkeltcellelige 3D-genomikteknologier har ført til fremskridt i forståelsen af kromatinkonformationen. Disse metoder har dog ikke kunnet bevare cellernes mekaniske positionering i væv, hvilket gør det svært at undersøge, hvordan genomarkitekturen regulerer genekspressionen i de naturlige cellulære miljøer.

Seneste årtiers udvikling af rumlig 3D-genomteknologier har primært fokuseret på ligationsbaserede Hi-C-strategier, der påviser kortrækkede kromatininteraktioner inden for 10 megabaser (Mb).

For at overvinde disse begrænsninger anvendte forskere SpaceA på ni museembryo-sektioner, som dækker fire udviklingsfaser fra embryodag 11,5 til 14,5 (E11,5-E14,5), og genererede cirka 4 TB dybdesequenseringsdata for at karakterisere ændringerne i kromatinkonformationen under embryonisk udvikling.

Kromatinskydninger under embryonal udvikling

Forskere fandt med hjælp fra SpaceA, at A/B-sektionerne gennemgik en dramatisk forandring fra E12.5 til E13.5, og at dette skete samtidig med dybtgående transkriptomiske forandringer.

Ekipen opdagede desuden en mekanisme for kromatin dannelse, som virker uafhængigt af den klassiske A/B-segmentering, og som er aktiv i det embryoniske levervæv. Mens interaktioner på mellemlang afstand (10–40 Mb) steg markant, blev interaktionerne mellem nabosegmenter styrket, mens de langtidsvirkende, kromosomoverskridende interaktioner (>40 Mb) svækkede sig.

Mikroskopi, levercellers kerne heterokromatin-klistring fremhævede og dermed leverede yderligere bevis for denne anden chromatinstruktur, som blev observeret i forbindelse med en global nedgang i genekspression. Denne mønster adskiller sig fra den klassiske model, hvor genekspression stimuleres via A/B-segmenteringsskift eller segmentinterne interaktioner.

Yuang Ma og kolleger, Rumopløselig genomarkitektur under musens embryoniske udvikling, (2026). DOI: 10.1016/j.devcel.2026.09.004

Forsynet af Kinas Videnskabsakademi

Swati Mestri har en kandidatgrad i elektronikingeniør og har arbejdet som indholdsredaktør siden 2019. Hun har erfaring med redigering af forskningsdokumenter inden for områderne teknologi, sundhed og materialer, og hun er særlig interesseret i teknologi- og rumtemaer.

Se hele profilen →

Han har en bachelorgrad i matematisk biologi og en kandidatgrad i kreativ skrivning. Han er en velrejsende person, der præsenterer originale perspektiver inden for videnskab og sprog. Se hele profilen →

Tilbagelevering til redaktørerne