Nature重要成果：DNA復制有怎樣的界線
日期：2014-11-21 08:58:38
真核生物的染色體復制是有時間順序的，人們將其稱為復制時間程序（replication-timing program）。在哺乳動物中，復制時間存在著細胞類型特異性。而且在發育過程中，至少有半數基因組會發生復制時間的改變。這種改變主要是基于400–800kb的單元，即復制結構域（replication domain）。
現在，佛羅里達州立大學的一項新研究首次確定了這些單元的邊界，文章發表在十一月十九日的Nature雜志上。這一成果將幫助人們進一步理解復制機制和相關疾病，比如癌癥。
David Gilbert教授和博士后Ben Pope領導研究團隊，深入分析了細胞核中的遺傳物質復制。他們的工作是大型項目ENCODE的一部分，該項目在本期Nature雜志上連發四篇文章，綜合比較了小鼠和人類基因組的異同。
之前的高分辨率染色體構象俘獲研究（Hi-C）發現，復制時間的早和晚對應著三維染色質隔間（chromatin compartment）的開和關。而這種染色質隔間中還存在著亞結構，即拓撲相關結構域TAD。這個結構在不同細胞類型中相當保守，而且其大小與復制結構域相當。
這項研究鑒定了復制結構域的邊界，明確了它們在18種人類細胞和13種小鼠細胞中的位置。總的來說，復制結構域邊界與TAD邊界幾乎是一對一的關系。研究人員指出，TAD結構域是穩定的復制時間調控單元。
“鑒定調控單元是理解自然現象的基礎，現在我們終于獲得了復制時間的調控單元，這是一個重要的進步，”Gilbert說。這一領域的進一步研究，將會為癌癥治療和干細胞治療帶來寶貴的新線索。
“在許多物種中，復制時間程序都是相當保守的，這說明它有著至關重要的意義，”Pope說。“而且癌癥和一些其他疾病，會干擾這個程序的正常運行。”
不久前Cell雜志也發表了有關復制時間的一項重要成果。研究人員首次鑒定了調控DNA復制時序的數量性狀基因座，并指出人與人之間的DNA復制方案并不相同。
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