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ヒトゲノムは4Dでマッピングされている

ヒトゲノム計画は20年ちょっと前に完了しました。現在、4D ヌクレオム プロジェクトに参加している科学者たちは、ヒトゲノムを 3D で表示するだけでなく、ゲノムのさまざまな構成要素が時間の経過とともにどのように相互作用するかを明らかにする詳細な地図を作成しました。前者が青写真だとすれば、後者は可動部品を備えたスケール モデルです。 この記事の残りの部分はペイウォールの内側にあります。すべてのコンテンツにアクセスするには、サインインするか購読してください。「細胞がどのように機能するかを理解するには、ゲノムがどのように折りたたまれ、三次元で再構成されるかを理解することが不可欠です」と、ノースウェスタン大学生化学・分子遺伝学部のデュアン・バーナム教授とスーザン・バーナム分子医学教授のフェン・ユエ氏は、次のように述べている。 声明。これは、ヒトのゲノムが直線的ではないためです。ループして折りたためます。遺伝子は互いに相互作用します。そして、これらの相互作用によって、どの遺伝子がオンになり、どの遺伝子がオフになるかが決まります。これは、細胞のアイデンティティや病気の発症に影響を与える可能性があります。Nature に寄稿した研究者らは、4D ヌクレオム プロジェクトの目標は、「機能要素の分解能で、さまざまな細胞状態、経時的および単一細胞におけるヒトゲノムの 3D 折り畳みについて詳細な洞察を得る」ことであると説明しています。研究チームは、統合ゲノムモデリング技術を使用して、ヒト胚性幹細胞と結合組織の形成に重要な役割を果たす細胞の一種である線維芽細胞のマッピングを行った。その結果、単一細胞レベルで全ゲノムの高解像度 3D モデルが作成されました。これらのモデル内で、研究者らはさまざまな染色体ドメインの位置と分類を特定し、まとめることができました。 「豊富なカタログ」 細胞型ごとに 140,000 を超えるループ相互作用を解析し、それらが遺伝子制御にどのように影響するかを確立しました。 ヒトゲノム プロジェクトが一連の医学的進歩を可能にしたのと同じように、チームは 4D ヌクレオム プロジェクトに大きな期待を抱いています。がんが現在影響を及ぼしている 10人に4人 一生にわたって。 このモデルにより、将来の研究者は、さまざまな遺伝子変異がどのように遺伝子発現に影響を及ぼし、疾患を引き起こすのかを研究できるようになり、ゲノムを中心とした新しい診断ツールや治療法への道が開かれる可能性があります。 「3D ゲノム構造は、どの遺伝子がこれらの病原性変異の影響を受ける可能性があるかを予測するための強力なフレームワークを提供します」と Yue 氏は述べています。「白血病や脳腫瘍を含むがん全体で 3D ゲノム変化を観察したので、私たちの次の目標は、エピジェネティック阻害剤などの薬剤を使用してこれらの構造を正確に標的化し、調節する方法を探ることです。」最終的に、このプロジェクトはヒトゲノムが実際にどれほど複雑であるかを示しています。遺伝子発現を決定するのは、ゲノムの個々の構成要素だけではなく、それらがどのように配置され、どのように相互作用するかによって決まります。 この研究は、 自然。 #ヒトゲノムは4Dでマッピングされている