本報訊 （記者胡德榮）DNA復(fù)雜且有規(guī)律的三維結(jié)構(gòu)是如何建立起來的,？上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院比較生物醫(yī)學(xué)研究中心吳強(qiáng)教授團(tuán)隊新近發(fā)現(xiàn)，一種被稱為CTCF的絕緣子結(jié)合蛋白起了關(guān)鍵作用,。相關(guān)研究論文近日發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上,。專家認(rèn)為，該研究為進(jìn)一步認(rèn)識三維基因組的結(jié)構(gòu),、功能以及疾病發(fā)生發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ),，將推動轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，對疾病的精準(zhǔn)醫(yī)療具有重要意義,。 　　人類基因組編碼的遺傳信息決定了組織器官發(fā)育和大腦功能,，但我們對人類基因組30億堿基對序列中蘊(yùn)藏的遺傳信息認(rèn)識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。人類基因組包含十幾萬個絕緣子結(jié)合蛋白CTCF結(jié)合位點,，CTCF蛋白通過結(jié)合位點參與建立復(fù)雜而有序的DNA相互作用網(wǎng)絡(luò),。CTCF在DNA調(diào)控元件之間進(jìn)行染色質(zhì)環(huán)化中起到重要的連接作用，被形象稱為“基因組的紡織工”,。 　　吳強(qiáng)團(tuán)隊利用前期開發(fā)的DNA片段CRISPR遺傳編輯技術(shù),，通過原位反轉(zhuǎn)CTCF位點，發(fā)現(xiàn)在原鈣粘蛋白基因簇中,，CTCF蛋白識別其靶向DNA元件具有方向性,。這種蛋白質(zhì)識別DNA調(diào)控元件的方向性決定了染色質(zhì)高級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)域的建立和增強(qiáng)子與基因啟動子的特異性相互作用,，并影響基因的時空表達(dá)模式。 　　科研人員在珠蛋白基因簇中進(jìn)行了原位DNA片段遺傳操作,，發(fā)現(xiàn)位于上游正向的CTCF位點與位于下游反向的CTCF位點的DNA序列能夠進(jìn)行特異性長距離染色質(zhì)環(huán)化,，形成特異的染色質(zhì)高級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)域，即基因組的線性一級結(jié)構(gòu)能夠決定其立體高級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),。 　　科研人員利用計算生物學(xué)方法揭示出,，這個一維基因組線性DNA序列決定三維基因組高級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自然規(guī)律，在整個人類基因組中具有普遍適用性,。