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人类基因组的3D形状在生活中的各种基本过程中具有令人惊讶的作用

时间：2021-10-07 12:52:07 来源：

具有CTCF的人类基因组的区域。

根据今天公开的遗骸公开的研究，人类基因组的三维结构对于提供快速和稳健的炎症反应，令人惊讶的是对另一种细胞类型重新编程一种细胞类型至关重要。调查结果在基因组折叠和细胞功能之间的基本关系上阐起了新的光线。

每个人细胞具有两米的基因组，浓缩成核内的10微米。折叠基因组不仅仅是一种包装溶液，它可以帮助基因与其他基因或调节元件进行身体接触，该调节元件可以沿着染色体偏离距离。这对细胞功能至关重要。

基因组的精确3D结构通过建筑蛋白质在一起。CTCF是这些结构蛋白最突出的。统称，它有助于塑造基因组的总体三维结构，这就是为什么CTCF已被证明对胚胎发育，DNA修复和细胞周期至关重要，以及使其成为密集区域的许多其他重要过程研究。

没有CTCF的人类基因组的区域。

“如果您认为基因组的结构作为房子，CTCF是脚手架在房间和塑造建筑物中的空间，”Thomas Graf，TheCener Geneom Cremulations Barcelona的Checenter团队领导者。“学习CTCF帮助我们了解将基因组共同拥有基因组的胶水，并通过代理3-D基因组建筑在生活中的各种基本过程中的作用。”

CTCF在转置异化中的作用尤为争议。这是当细胞重新编程到另一种类型的细胞中而不经历中间状态，例如在胰腺损伤后变成胰岛素分泌β细胞的胰腺α细胞。

为此，巴塞罗那基因组调节中心（CRG）中心的研究人员开发出一种独特的系统，人体B细胞可以被诱导成为巨噬细胞。为了在此过程中揭示CTCF的作用，它们使用CRISPR基因组编辑工具来降解蛋白质和基因组组织的研究变化，因为细胞命运变化。

“为了我们惊喜，细胞转化引入仍然有或没有CTCF进行，即使人类基因组的形状发生变化”托马斯说。“回答一个问题导致了另一个问题。参与人类基因组的3D架构的其他因素是什么，这对一个细胞变成另一个细胞是必不可少的？“

重要的是，研究人员还发现，CTCF耗尽损害细胞在细菌内毒素存在下具有完全炎症反应的能力。它是研究人员在三维基因组结构和炎症之间发现了联系的第一个实例之一。

“我们研究的结果可以帮助我们理解为什么在某些情况下危害炎症反应受损或夸大。在远期，它甚至可能曾经用于模块炎症反应，“Gregoire Stik，纸张和基因组法规中心的博士后研究员的第一作者说。“我们已经知道了几十年的CTCF，但我们仍然在基因组形状和细胞功能中揭示了它的真正作用。在基因组中有许多折叠的谜团尚未发现。“

参考：“CTCF可分解免疫细胞转移细胞，但促进急性炎症反应”由GrégoireStik，恩里克vidal，梅赛德斯巴勒罗，朱伦·梅蒂塔 - Estebans，朱伦梅蒂塔 - Esteban，田五，金米崔，克拉拉伯因师，Amaya Abad，Beatrice Borsari，Françoisle dily，Patrick Cramer，Marc A. Marti-Renom，Ralph Stadhouders和Thomas Graf，2020年6月8日，Nature Genetics.doi：
10.1038 / S41588-020-0643-0

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