京房生物在NAT COMMUN发表Hi-C研究重要成果
时间：2018-01-19
2018年1月15日，著名权威期刊《自然-通讯》（Nature Communications）发表了题为“Sub-kb Hi-C in D.melanogaster reveals conserved characteristics of TADs between insect and mammalian cells”的学术论文，报道了果蝇细胞中染色质三维空间结构的重要研究进展。京房生物科研团队全程参与了该项目研究，研发总监王琪博士为该论文的第一作者。
真核生物中基因组的三维折叠在基本的生物学过程中，如细胞分化、转录调控、基因组复制及DNA修复，发挥了重要作用。鉴于真核生物中生物学基本过程的普遍保守性，研究人员一直推测基因组三维空间折叠的基本特征应该也是保守的。然而，果蝇基因组结构的研究发现，哺乳动物细胞中所发现的基因组重要结构特征之一，即拓扑结构域（TAD; topologically associateddomains）是由复合蛋白CTCF及cohesin所定义，在果蝇中似乎并不成立。这是否意味着昆虫和哺乳动物是通过不同的机制来构建TAD这一基本结构单元？这一问题的解决不但具有基本的生物学意义，也会为果蝇作为模式动物在染色质生物学中的应用提供了重要基础。
研究团队应用京房生物的原位Hi-C技术，通过高分辨率重新解析果蝇基因组的TAD结构，不但发现TAD的实际数目是现有注释的10倍，而且整个基因组全部为TAD所覆盖的，包括相对开放的活性染色质区域。这些TAD通过进一步的折叠而形成不同的功能域。这一发现的普遍性也在人类细胞Hi-C数据的重新分析中获得进一步证实。更为重要的是，在这样的高分辨率下，团队发现，果蝇染色质中绝大多数的TAD边界都是由特异性的绝缘子蛋白复合物BEAF-32/CP190 或BEAF-32/Chromator所定义，而不是与人同源的dCTCF/cohesin。然而，现有的证据表明，BEAF-32在是果蝇中具有特异性DNA结合的绝缘子蛋白之一，而CP190/Chromator恰好可与BEAF-32结合并介导远距离相互作用，类似于哺乳动物细胞中的cohesin。这些结果表明，虽然dCTCF/cohesin在果蝇中并不参与TAD的形成，但是，与其功能相似但不同源的蛋白复合物起到了哺乳动物细胞中CTCF/cohesin相同的作用。因此，TAD形成的基本机制在果蝇与哺乳动物之间仍然是保守的。
京房生物在Hi-C建库和数据分析方面拥有丰富的经验，有能力提供高质量的Hi-C测序服务。