发育命运和细胞成熟度编码在人类调节性DNA景观中

科学领域:

• 基因组学就是基因组学.
• 发育生物学 发展生物学
• 表观遗传学 在表观遗传学中,表观遗传学是指表观遗传学.

背景情况:

• 细胞的身份和发育进展是由调节性DNA元素指导的.
• 了解这些调节格局在分化过程中如何变化对于发育生物学和疾病研究至关重要.

研究的目的:

• 研究细胞分化过程中调节性DNA格局的动态变化.
• 确定这些变化是否可以作为细胞命运,血统和发育成熟度的定量标记.
• 探索癌细胞中调节元件的异常重新激活.

主要方法:

• 对DNase I过敏位点 (DHSs) 模式在不同细胞类型的分析,从胚胎干细胞 (ESCs) 到终端分化细胞.
• 对DHS景观的定量评估 发育细胞和ESC之间的相似性.
• 在发育稳定的DHS中识别转录因子结合部位.

主要成果:

• 在从ESC到终端命运的差异化过程中,观察到DHS收益和损失的一致模式.
• DHS模式提供了独立于基因表达的细胞命运和血统信息.
• 与ESC共享DHS的比例下降作为发展成熟度的定量衡量.
• 发育稳定的DHS为参与自我调节反的转录因子结合位点进行了丰富.
• 癌细胞显示出沉默的ESC DHS和与癌细胞无关的发育计划的广泛重新激活.

结论:

• 调节性DNA格局的变化,特别是DHS模式的变化,是细胞命运过渡和血统关系的定量指标.
• 与ESC DHS景观相似程度反映了发展成熟度.
• 癌细胞中DHS的异常重新激活表明正常调节控制和血统忠实性的崩.