シス調節要素とゼブラフィッシュの3Dゲノム構造の地図

科学分野:

• 比較ゲノミクス
• エピジェネティクス
• ゲノム組織

背景:

• ゼブラフィッシュ (Danio rerio) は,保存された遺伝子により,ヒトの病気と発達の重要なモデルである.
• ゼブラフィッシュの機能的なゲノム要素の限られた注釈は研究を妨げます.
• ゼブラフィッシュの機能的ゲノミクスには包括的なエピジェノミックマップが必要です.

研究 の 目的:

• ゼブラフィッシュのゲノムの 総合的な表遺伝子図を作成します
• 人間のゲノムとマウスのゲノムを比較することによって,保存された,種特有の規制要素を特定する.
• 3Dゲノム組織と進化の特徴との関係を調査する.

主な方法:

• RNAシーケンシング,ATAC-seq,ChIP-seq,全ゲノムビスルファイトシーケンシング,そして複数のゼブラフィッシュ組織にわたるHi-C.
• 単細胞ATAC-seqがゼブラフィッシュの脳組織で
• 染色体組み立てのためのHi-Cと組み合わせたロングリードDNAシーケンシング.

主要な成果:

• トランスクリプトーム,シス調節要素,メチロームを含む多組織エピジェノミックマップを生成した.
• ゼブラフィッシュ,ヒト,マウスの間の保存されたユニークな規制配列とネットワークを特定しました.
• 特定のヒストン変異とCTCFに関連した,トポロジカルに関連するドメインの境界で進化のブレイクポイントを発見した.
• 単細胞ATAC-seqを用いてゼブラフィッシュの脳内の25の細胞タイプを定義した.
• ゼブラフィッシュの性決定染色体4を組み立てました

結論:

• この研究は,ゼブラフィッシュの機能的な注釈に不可欠なエピジェノミックリソースを提供します.
• この研究は,進化的に保存された3Dゲノム組織の理解を前進させる.
• この発見は,比較ゲノミクスと脊椎動物間の遺伝子調節の研究を容易にする.