Dana-Farber癌癥研究所研究人員獲得一種繪制人體基因組中關(guān)鍵基因調(diào)節(jié)分子——核小體的位點(diǎn)的新方法,，有助于研究,、診斷癌癥等疾病,。另外,，相對(duì)于初期的胚胎狀態(tài),，成體細(xì)胞中的核小體會(huì)進(jìn)行“重排”（reprogramming）,，新工具強(qiáng)為弄清核小體的排列過程,，為科隆操作提供一臂之力。研究結(jié)果刊登于《Nature Biotechnology》雜志,，電子版網(wǎng)址為：http://www.nature.com/nbt/journal/vaop/ncurrent/index.html,
核小體像繩珠一樣沿著整個(gè)染色體進(jìn)行排列,，是染色體的最基本單位。核小體具有多種功能,，特別是協(xié)助幾英尺長(zhǎng)的DNA折疊入細(xì)胞核,，它們還可以通過決定DNA序列是否與轉(zhuǎn)錄因子接觸，允許轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)鄰近基因的表達(dá),。是什么決定核小體在何時(shí),、何處,，怎樣沿著DNA鏈進(jìn)行定位的呢？
David E. Fisher博士說：“此次研究首次對(duì)人類核小體位點(diǎn)進(jìn)行全面觀測(cè),。”盡管這種類型的分析在酵母中已經(jīng)進(jìn)行過,，但應(yīng)用到相對(duì)復(fù)雜的人類基因組仍很困難。
這種新技術(shù)“為定位許多人類基因組特征,，如轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn),、翻譯起始和終止位點(diǎn)和其它一些生物學(xué)上重要的結(jié)構(gòu)特征的位點(diǎn)提供了大量新線索。”轉(zhuǎn)錄因子是與基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定DNA位點(diǎn)結(jié)合的某種蛋白,，能夠控制基因的開啟和關(guān)閉,。
新方法主要是基于基因微列陣技術(shù)和久經(jīng)考驗(yàn)的計(jì)算數(shù)據(jù)分析技術(shù)，研究人員使用新技術(shù)定位7種人類細(xì)胞系（包括黑素瘤）中3592個(gè)啟動(dòng)子中的核小體位點(diǎn),。
研究人員很早既已發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子不能與被核小綁定的DNA片段結(jié)合,，但能夠與兩個(gè)核小體之間的“連接”片段結(jié)合。Fisher小組利用新技術(shù),，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子的確出現(xiàn)在核小體之間的“連接”區(qū)域,，而不是核小體復(fù)合體所綁定的DNA片段上，提示核小體的分布控制了基因的開啟和關(guān)閉,，如果需要改變細(xì)胞活性,，核小體可以重新定位。
Fisher是Dana-Farber研究所黑素瘤項(xiàng)目帶頭人,，也是霍華德醫(yī)學(xué)院兒科教授,，從事于與致死性皮膚癌有關(guān)的基因突變研究。他說最初是研究會(huì)影響其它基因的表達(dá)的MITF蛋白,。
“我們想知道MITF是怎樣調(diào)節(jié)靶標(biāo)基因的,，特別是這些基因啟動(dòng)子區(qū)域中與MITF結(jié)合的位點(diǎn)，研究過程中我們開始懷疑MITF是結(jié)合在核小體之間區(qū)域還是結(jié)合在核小體本身,，這些引導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)一種方法去尋找核小體的位點(diǎn),。”
研究人員所采用的基因微列陣，上面的DNA攜帶單核小體,。這些核小體DNA源自于黑素瘤,、乳腺癌等幾種癌癥細(xì)胞系以及幾種人類正常細(xì)胞。研究人員利用名為“wavelet denoising”信號(hào)處理技術(shù)的運(yùn)算法則,，決定核小體位點(diǎn)的驚人模型,。
圖像顯示了一連與核小體綁定區(qū)域和非核小體綁定區(qū)域相應(yīng)的峰和谷。研究人員后發(fā)現(xiàn),，具有相似的表達(dá)情況（全部“關(guān)閉”或者“開啟”）的基因啟動(dòng)子區(qū)域,，其核小體位點(diǎn)具有相關(guān)性。這種技術(shù)不僅成功地點(diǎn)明了先前通過其它方法發(fā)現(xiàn)的一些核小體的位點(diǎn)，并且可用于人類和其它細(xì)胞的全基因組研究,，將來有望成為一種新的診斷工具,。“所有疾病幾乎都與基因表達(dá)有關(guān)，這種方法為尋找疾病相關(guān)的表達(dá)方式被關(guān)變的基因提供了幫助,。
