基于尺度空间显著性的Hi-C数据分析方法

在基因组学领域,理解基因组的空间组织对于揭示基因调控机制至关重要。Hi-C技术作为一种全基因组染色体构象捕获技术,能够揭示基因组的三维结构,特别是染色质环(chromatin loops)在基因调控中的关键作用。然而,现有的Hi-C数据分析方法通常只能识别共享的染色质环,而难以检测细胞类型特异性的染色质环。这限制了我们对不同细胞类型中基因调控机制的理解。为了解决这一问题,Rui Liu等人提出了一种新的算法——SSSHiC(Significance in Scale Space for Hi-C Data),旨在通过尺度空间分析来识别细胞类型特异性的染色质环,从而更好地理解基因调控的细胞特异性。 论文来源 这篇论文由Rui Liu、Zhengwu Zhang、Hyejung Won和J. S...

人类胎盘分子分辨率下的空间多组学景观

描述人类胎盘的分子解析新篇章:空间多组学研究的突破性进展 研究背景与问题 胎盘是人类妊娠过程中第一个发育的胎儿器官,对于维持妊娠成功和胎儿健康发育至关重要。然而与其重要性不相称的是,我们对胎盘的发育过程和分子调控机制知之甚少。胎盘不仅是母体与胎儿物理及营养交换的关键界面,还通过免疫调节和代谢适应确保胎儿的快速生长和健康发育。 尽管近年来多种单细胞技术(如单细胞RNA测序,scRNA-seq)和空间组学分析技术用于研究胎盘异质性和细胞间的相互作用,但目前关于胎盘的研究仍存在几个主要问题:分子分辨率不足、研究局限于单一数据维度(仅限转录组学或表观组学)、以及对母胎界面(maternal-fetal interface, MFI)的调控机制缺乏系统性的空间解析。而这些问题的解决对于理解胎盘的发育、...

X染色体沉默中XIST基因的调控研究:对人类和牛类早期胚胎的分析

探索人类和牛类早期胚胎中X染色体上XIST的沉默和抑制因子 研究背景 X染色体失活是哺乳动物中的一种剂量补偿机制,其目的是在雌性和雄性个体之间平衡X染色体上基因的表达量。XIST基因位点能够触发附加X染色体的转录沉默,使其成为不活动的X。然而,如何保护每个细胞中一个活动X染色体免受自身XIST基因位点失活的影响,在所有哺乳动物中仍未完全阐明。先前有关常染色体重复的研究表明,在人类染色体19短臂上可能存在抑制活动X上XIST的基因。 为了验证这一假设,研究者们分析了使用单细胞RNA测序数据得出的人类胚胎和牛胚胎中的候选基因的转录时间。研究结果确认了在两性胚胎中XIST是从未来活动X表达,且在多能性因子上调期间,即人和牛胚胎的4-8个细胞和团球期间,在两性胚胎中的XIST位点都被抑制。这些数据支...

双向表观遗传编辑揭示基因调控层次

双向表观遗传编辑揭示基因调控的层次结构 背景和研究动机 在人类基因组中,非编码元件如增强子(enhancer)在基因调控中的作用已被广泛认知。然而,目前常用的CRISPR干扰方法在研究非编码元件和遗传相互作用方面仍存在一些局限性。主要是因为传统的CRISPR方法,如CRISPR干扰(CRISPRi)和CRISPR激活(CRISPRa),仅能一次性进行单个位点的编辑。这限制了研究人员对基因调控网络中相互作用的深入理解。因此,本研究致力于开发一种可以双向编辑表观遗传特性的系统,以解决这些问题。 来源和作者信息 这篇题为”Bidirectional Epigenetic Editing Reveals Hierarchies in Gene Regulation”的研究论文,发表于《Nature ...