顾京晶

（1.湖南农业大学 动物科技学院 410128；2.禽畜遗传改良湖南省重点实验室 410128）

生物功能基因组研究中的核心问题在于：如何在整体水平上解析基因与调控元件间、基因与基因间的互作，进而了解生物在生命活动中涉及的基因复杂调控机制。在真核生物的细胞核内，染色体遵循一定规律进行三维折叠，基因的表达、调控，以及基因调控元件间的相互作用都基于复杂的染色体3D结构。Bickmore和van Steensel在2013年的研究表明，染色体在分裂间期的细胞核内存在长片段的核染色质区间（包括异染色质和常染色质）和染色质疆域，同时存在短片段的增强子——启动子连接区域，这些染色质三维结构对细胞正常的基因表达和调控有重要影响[1]。启动子不但与邻近调控元件结合，而且与调控元件借助染色体三维结构存在长距离远程调控机制。例如：Fullwood等人于2009发现在人乳腺癌细胞系MCF7中存在大量远程调控元件参与乳腺癌关联基因的调控。Li等人于2012年在对多类癌症细胞系的研究后发现，大量的启动子与启动子的远程相互作用、基因的共调控，是通过形成特定的染色质拓扑结构来进行的，因此原本线性距离非常远的调控因子可以通过染色质折叠结构，达到空间上的近距离接触。众多科学家们基于一系列染色质构象捕获研究，发现了多种染色质的交互作用类型和染色质结构特征，其中包括启动子与启动子、增强子与启动子的交互作用、染色质区隔、染色质拓扑异构域、染色质环状结构。……