長(zhǎng)期以來(lái)，分子生物學(xué)家一直認(rèn)為，基因組的3D結(jié)構(gòu)域能夠控制基因的表達(dá)方式，當(dāng)在果蠅中研究了高度重排的染色體后，歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們通過(guò)研究揭示了在某些基因中發(fā)現(xiàn)的一些情況，研究人員闡明了3-D基因組結(jié)構(gòu)（染色體拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)）和基因表達(dá)之間的解偶聯(lián)機(jī)制，相關(guān)研究刊登于國(guó)際雜志Nature Genetics上。

我們的染色體能被分為多個(gè)結(jié)構(gòu)域，控制基因表達(dá)的DNA調(diào)節(jié)性區(qū)域（增強(qiáng)子）通常會(huì)與其靶點(diǎn)基因一起位于某些染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)域（拓?fù)湎嚓P(guān)結(jié)構(gòu)域）中；截至目前為止，有很多有趣的例子，有些結(jié)構(gòu)域會(huì)將增強(qiáng)子的活性限制在結(jié)構(gòu)域中的某些基因中。這項(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)，染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域的改變或許并不能預(yù)測(cè)基因表達(dá)的改變，這就意味著，除了結(jié)構(gòu)域之外，肯定還存在某種機(jī)制能夠控制增強(qiáng)子和其靶點(diǎn)基因之間相互作用的特異性。

研究者Eileen Furlong表示，本文研究結(jié)果對(duì)當(dāng)前科學(xué)家們普遍的認(rèn)知提出了一定的質(zhì)疑，即染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域（TADs，chromatin domains）或能約束和限制增強(qiáng)子的功能；研究者發(fā)現(xiàn)，基因組3-D組織的主要改變或許對(duì)大部分基因表達(dá)的影響微乎其微，至少在生物學(xué)背景下是這樣的，研究結(jié)果表明，當(dāng)某些基因的表達(dá)被影響時(shí)，許多基因似乎會(huì)對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域的重排產(chǎn)生抗性，而僅有一小部分基因?qū)θ旧|(zhì)拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)的改變會(huì)變得非常敏感。 

本文研究結(jié)果還在染色質(zhì)拓?fù)鋵W(xué)研究領(lǐng)域提出了許多非常有趣的問(wèn)題，比如，還有哪些機(jī)制能夠控制增強(qiáng)子和其靶點(diǎn)基因之間的相互作用？許多增強(qiáng)子看起來(lái)并不混雜，其并不會(huì)與任何靶點(diǎn)基因相互關(guān)聯(lián)，而其有更為喜歡的“伴侶”；后期研究人員將會(huì)利用遺傳學(xué)、光遺傳學(xué)和單細(xì)胞研究技術(shù)深入分析，這或許有望幫助研究人員在正反兩面闡明染色質(zhì)拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)的多種影響。 

原始出處：

Yad Ghavi-Helm, Aleksander Jankowski, Sascha Meiers, et al.Highly rearranged chromosomes reveal uncoupling between genome topology and gene expression, Nature Genetics (2019). DOI: 10.1038/s41588-019-0462-3