由日本理研综合医学科学中心(IMS)的科学家领导的小组开发了一种新方法RADICL-seq,它使科学家可以更好地了解RNA如何通过染色质与基因组相互作用。有条理。

我们对RNA在生物学中的功能的理解发生了许多变化。几十年前,人们普遍认为RNA只是将DNA转换成蛋白质的中介。但是,在2000年代初期对人类基因组的解码导致人们认识到,大量的RNA(在当时被称为“垃圾”)并未编码蛋白质。随后对诸如ENCODE和RIKEN领导的FANTOM等大型基因组计划的研究发现,哺乳动物基因组中存在大量与DNA相互作用的长的非蛋白质编码RNA。这些RNA中的许多都在细胞核中发现,并附着在染色质上。,用于紧密折叠DNA的结构。但是,尚不清楚究竟是什么RNA与不同细胞中 DNA的哪个区域相互作用。

为了更好地理解这些相互作用,并确定RNA是否实际上是染色质结构的一部分,科学家们开发了一种新技术,称为“连接基因和序列的RNA和DNA相互作用复合物”(RADICL-seq),可绘制基因组图谱。完整核中的全RNA染色质相互作用。这项技术发表在《自然通讯》上,允许研究人员识别不同类别的转录本以及细胞类型特异性RNA染色质相互作用的不同基因组占用模式,并强调转录在染色质结构建立中的作用。

为了测试该方法的有效性,科学家们研究了两种非编码RNA,已知它们在某些细胞类型中优先表达。第一个在NEAT1已知,可能与该结构有关,因为它与在哺乳动物细胞核中发现的称为副斑点的神秘结构有关。第二种是Fgfr2,涉及胚胎发育和组织修复,尤其是骨骼和血管的修复。他们发现在小鼠胚胎干细胞中NEAT1是一种早期类型的细胞,几乎只作用于19号染色体的基因组区域,而它本身是从该染色体衍生而来的;而在少突胶质祖细胞中,后者是一种可以分化为脑细胞的发育类型的细胞,它与广泛的细胞相互作用。其他染色体上的基因组区域范围也是如此。相比之下,Fgfr2主要与自身染色体上的基因组区域相互作用。

其中一位学者亚历山德罗·博内蒂(Alessandro Bonetti)说:“这项研究是了解RNA与染色质之间相互作用如何确保适当的基因组功能的第一步。我们的数据表明,RNA可能对基因调控和染色质组织产生更大的影响。”该研究的作者。

“这项技术在基因组范围内的广泛应用将帮助我们理解非编码RNA作为基因组活性调节剂的基本作用,这可能会导致未来的应用和治疗。”研究。

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