在動(dòng)物基因組中，被稱(chēng)為增強子（enhancer）的調控性 DNA 元件控制著(zhù)特定細胞類(lèi)型中基因表達的精確時(shí)空模式。然而，增強子在細胞核內的空間組織以調控靶基因的方式，目前仍知之甚少。
2025 年 7 月 2 日，北京大學(xué)生物醫學(xué)前沿創(chuàng )新中心（BIOPIC）/昌平實(shí)驗室謝曉亮院士團隊在 Nature Genetics 期刊發(fā)表了題為：Single-cell Micro-C profiles 3D genome structures at high resolution and characterizes multi-enhancer hubs 的研究論文。
研究團隊開(kāi)發(fā)了單細胞 Micro-C（scMicro-C）技術(shù)，這種是基于微球菌核酸酶（Micrococcal nuclease）的 3D 基因組圖譜技術(shù)，能夠以高分辨率描繪 3D 基因組結構，并表征了多增強子中心（multi-enhancer hub），即多個(gè)增強子與基因啟動(dòng)子相關(guān)聯(lián)，形成空間簇。
在這項最新研究中，研究團隊報道了單細胞 Micro-C（scMicro-C）技術(shù)。這是一種基于微球菌核酸酶（Micrococcal nuclease）的 3D 基因組圖譜技術(shù)，其空間分辨率提升至 5 kb。
利用該技術(shù)，研究團隊鑒定出一種特殊的 3D 增強子結構--啟動(dòng)子-增強子條紋（promoter-enhancer stripe，PES），這種結構能夠將基因的啟動(dòng)子與多個(gè)增強子連接起來(lái)。PES 是由黏連蛋白介導的環(huán)擠壓（loop extrusion）作用形成的，這有可能將多個(gè)增強子帶到啟動(dòng)子處。
此外，該研究還觀(guān)察到，在單細胞 3D 基因組結構中，具有 PES 的基因普遍存在多增強子中心（multi-enhancer hub），其中多個(gè)增強子與基因啟動(dòng)子相關(guān)聯(lián)，形成空間簇。
憑借其分辨率的提升，scMicro-C 技術(shù)澄清了增強子是如何在空間上協(xié)調一致以控制基因表達的。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41588-025-02247-6
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