8月19日消息,由多伦多大学Timothy Hughes领导的国际团队合作在《自然》(Nature)发表研究,构建了迄今最全面的人类转录因子DNA结合偏好目录"Codebook",瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)Bart Deplancke实验室在其中发挥了核心作用。
人体每个细胞携带几乎相同的DNA,但脑细胞、肌肉细胞和免疫细胞的行为截然不同,差异主要在于细胞如何"阅读"遗传指令。转录因子结合特定DNA序列,控制基因何时何地活跃, directing从胚胎发育到免疫功能的各种过程;调控出错则可能致病。然而人类基因组约有1600个转录因子,其中许多的DNA结合偏好一直未知。
研究团队将五个实验平台与计算分析相结合,完成了超过4800次实验,为此前表征不足的177个转录因子鉴定出DNA结合模体,为人类基因调控的已知"词汇表"新增约130个不同模体。EPFL教授、共同通讯作者Deplancke表示:"我们的基因组包含生命的指令,但理解细胞究竟如何阅读这些指令,一直是生物学的重大挑战之一。这项工作让我们离完整的基因表达控制蛋白词典更近一步。"
该成果的应用前景直接而广泛:完整的转录因子结合目录是理解细胞分化的基础工具,可为基因调控网络建模、罕见病致病变异解读以及细胞疗法中细胞身份控制提供参照系。结合表观遗传修饰(如DNA甲基化)数据,这类"密码本"将成为AI预测基因表达的核心训练语料。
(来源:Phys.org)