斑马鱼基因组三维结构和调控元件

斑马鱼已被广泛应用于人类疾病和发育的研究，两个物种之间约有70%的蛋白质编码基因是保守的。然而，斑马鱼的研究仍然受限于基因组功能控制元件注释不全。

近日，美国FengYue课题组在nature发表题为Amapofcis-regulatoryelementsand3Dgenomestructuresinzebrafish的研究成果。他们做了RNA-seq、ATAC-seq、ChIP-seq、WGBS和Hi-C实验。在多达11个成人和2个胚胎组织中生成转录本、顺式调节元件、异染色质的综合图谱。比较斑马、人类和小鼠的调节元件，可以区分进化保守和物种特异的调控序列和网络。他们发现进化断点多在拓扑相关结构域边界的富集，这与强烈的H3K4me3和CTCF信号有关。他们在斑马鱼的大脑中进行了单细胞ATAC-seq，绘制了25种不同类型的细胞簇。通过结合长阅读DNA测序和Hi-C，他们重新组装了决定性别的4号染色体。

总的来说，他们的工作为脊椎动物基因组功能注释和三维基因组组织进化保守元素的研究提供了额外的表观遗传学补充。

图1在斑马鱼基因组中确定顺势调控元件

图2组织特异性调控元件的特点

图3分析异染色质和重复元件并且重新组装斑马鱼4号染色体

图4斑马鱼顺势调控元件的保守型和转录网络

图5染色体高级结构和斑马鱼基因组的进化

结论

综上所述，他们报告了斑马鱼基因组的全面注释，并描述了斑马鱼和人类之间保守的和发散的遗传调控网络和三维基因组结构。数据的广度和深度为在斑马鱼中进行进一步的人类疾病建模和生物学研究奠定了基因组基础。

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