斑马鱼中cis调节元件和3D基因组结构的地图

科学领域:

• 比较基因组学
• 表观遗传学
• 基因组组织

背景情况:

• 斑马鱼 (Danio rerio) 是人类疾病和发育的关键模型,因为它们保留了基因.
• 斑马鱼的功能性基因组元素的有限注释阻碍了研究.
• 斑马鱼功能基因组学需要一个全面的表观基因组图.

研究的目的:

• 创建斑马鱼基因组的综合表观基因图.
• 通过与人类和小鼠基因组进行比较来确定保存和特定物种的监管元素.
• 研究3D基因组组织及其与进化特征的关系.

主要方法:

• 在多个斑马鱼组织中进行RNA测序,ATAC-seq,ChIP-seq,全基因组二硫酸盐测序和Hi-C.
• 斑马鱼大脑组织的单细胞ATAC-seq.
• 长读DNA测序与Hi-C结合用于染色体组装.

主要成果:

• 创建了一个多组织表观基因图,包括转录组, cis-regulatory元素和甲基组.
• 确定了斑马鱼,人类和老鼠之间的保存和独特的调节序列和网络.
• 在拓学关联的域边界发现了进化断点,与特定的基因组修饰和CTCF相关.
• 使用单细胞ATAC-seq在斑马鱼大脑中划分了25种细胞类型.
• 组装了斑马鱼的性别决定性染色体4.

结论:

• 这项工作为斑马鱼的功能注释提供了重要的表观基因资源.
• 这项研究促进了对进化保存的3D基因组组织的理解.
• 这些发现有助于比较基因组学和对脊椎动物基因调节的研究.