染色質在細胞核內的三維空間分布對基因表達調控、DNA復制和DNA損傷修復等生命基本活動至關重要。但是，傳統的Hi-C技術僅能測量染色質片段間的相互作用頻率，無法直接提供染色質形成的高級結構在細胞核內的物理定位信息，限制了科研人員對染色質空間組織形式及調控機制的理解。
近日，中國科學院北京基因組研究所（國家生物信息中心）研究人員開發了新型染色質構象捕獲技術Radial-C，實現了對染色質相互作用沿細胞核徑向軸（從核邊緣到核中心）的精準定位，揭示了不同轉錄因子可“集體”調控染色質的徑向分布。
該研究利用微球菌核酸酶在細胞核內的連續擴散特性，通過精確控制酶的擴散與消化時間（1分鐘、5分鐘、20分鐘），構建了覆蓋核邊緣到核中心的染色質互作圖譜。結合染色質互作頻率，研究進一步構建了“徑向得分”體系，將染色質高級結構定位到細胞核的徑向軸上。研究發現，染色質高級結構沿細胞核徑向軸呈現多樣性——核外圍區域富集沉默的異染色質結構，核內部區域富含活躍的染色質，如染色質環和核斑結構等。研究同時發現，染色質環的擠壓方向與其內部區域的徑向定位存在關聯。
染色體間相互作用來源復雜，通常是Hi-C研究的“禁區”，其生物學功能鮮有報道。該研究通過“徑向得分”，篩選出由徑向上相互鄰近的染色質形成的染色體間相互作用，發現它們與染色體內相互作用表現出幾乎一致的活躍染色質/異染色質的區室化特征（A/B compartments），證明A/B區室分離是染色質的內在保守屬性且與互作對象無關。
該研究通過急性干擾多種轉錄因子在染色質上的結合，發現染色質相互作用減弱通常伴隨兩個互作位點沿徑向軸分離。這提示，染色質相互作用不僅僅是兩個互作位點在細胞核內相互鄰近的結果，其本身也能夠作為作用力參與調控染色質在細胞核內的空間定位。
這一研究繪制了錨定細胞核物理坐標的染色質互作圖譜，揭示了多個轉錄因子共同塑造染色質空間構象的調控機制，為探討發育、疾病中基因組結構的變化提供了新的研究工具并奠定了理論基礎。
8月29日，相關研究成果發表在《科學進展》（Science Advances）上。研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項等的支持。
論文鏈接
Radial-C方法的原理與基本流程
本文鏈接：研究揭示染色質高級結構在細胞核內定位的調控機制http://m.sq15.cn/show-12-1682-0.html
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