CRISPR 逆转 CTCF 位点改变基因组拓和增强/促进功能
Ya Guo1, Quan Xu1, Daniele Canzio2
1Center for Comparative Biomedicine, MOE Key Laboratory of Systems Biomedicine, Institute of Systems Biomedicine, Collaborative Innovation Center of Systems Biomedicine, Shanghai Jiao Tong University (SJTU), Shanghai 200240, China; State Key Laboratory of Oncogenes and Related Genes, Shanghai Cancer Institute, Renji Hospital, School of Medicine, SJTU, Shanghai 200240, China; Key Laboratory for the Genetics of Developmental and Neuropsychiatric Disorders (MOE), Bio-X Center, School of Life Sciences and Biotechnology, SJTU, Shanghai 200240, China.
在哺乳动物基因组中,CTCF结合位点 (CBS) 的方向决定了DNA循环的形成. 这种定位通过控制3D基因组结构来影响基因表达.
科学领域:
- 基因组学
- 分子生物学
- 表观遗传学
背景情况:
- 对于基因组组织和绝缘体功能来说,CTCF和凝聚素复合体至关重要.
- 已观察到CTCF结合部位方向与染色质环之间的联系.
研究的目的:
- 调查CTCF结合位点定向在确定色素环特异性的功能作用.
- 了解线性DNA序列如何编码3D基因组结构.
主要方法:
- 基于CRISPR/Cas9的基因组编辑.
- 染色体形状捕获 (3C) 实验.
- 对原卡德林 (Pcdh) 和β-环球蛋白基因位点的分析.
主要成果:
- CBS的位置和相对方向决定了长距离色素循环的特异性.
- 在Pcdh增强剂中逆转CBS元素改变了染色质环拓和基因表达.
- 增强剂定向影响增强剂/促进剂特异性和原生染色体环境中的拓域架构.
结论:
- 增强器定向,特别是对于那些有CBS的人来说,对于定义3D基因组结构和基因调节至关重要.
- 线性基因组序列编码了三维染色体结构的规则.
- 这些发现挑战了原生基因组环境中普遍增强剂导向独立性的概念.
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