生物通报道：在2001年，人类基因组计划产生了近乎完整的人类DNA。但是研究人员还希望了解这些GS，CS，和TS是如何利用，控制或组织，比它们少得多的编码区域，造就活生生的人。9月，一个聚集了422位科学家的国际团队，在经过十年的努力后，完成了解析基因组剩余部分（非编码区域）的工作，宣布了“DNA元素百科全书”(简称ENCODE)计划的分析数据，相关成果公布在Nature，Science，Genome Research等多份期刊上。

这项庞大的研究由多国科研人员完成，其中中国学者也参与了研究，比如中科院北京基因组研究所的渠鸿竹博士，通过多次访问交流和客座研究等形式，参与了这项研究工作。

ENCODE是在人类基因组计划停止的地方有意地展开的接力。尽管人类付出了巨大的努力揭示了人类生物学的蓝图，人们很快就清楚地认识到对于读取这一蓝图的指令手册至多还是粗略的。ENCODE，自2003年启动以来，这一庞大的数据收集工作旨在填充这一领域。其目的是将潜伏在那里的“功能性”DNA序列编撰目录，了解何时及在何种细胞中它们处于活性状态，并追踪它们对于基因组包装、调控和读取的影响。

研究人员在30个碱基中发现了许多的蛋白质编码区域，但这些仅构成了不到1%的基因组，包含在大约2万个基因中——在一张光秃秃的无法辨识的图谱中仅有少数熟悉的物体。许多的生物学家质疑导致人类令人惊叹的复杂性的信息存在于基因间的“沙漠”中。

在渠鸿竹博士作为共同第一作者、基因组所第二作者单位发表了题为“Widespread plasticity in CTCF occupancy linked to DNA methylation”的文章中，渠鸿竹博士主要负责生物信息学分析工作，将重要转录因子与染色质DNA之间的相互作用和DNA甲基化这两个不同层次的表观基因组学数据进行统合研究，对于CTCF在染色质DNA的结合效率和DNA甲基化之间的相互关系进行研究并取得了创新进展。

另外在基因组所作为第二作者单位的Science文章（Systematic localization of common disease-associated variation in regulatory DNA）中，渠鸿竹博士作为生物信息学团队的主要成员，主要负责将全基因组DNase I图谱等表观基因组数据与已有的GWAS SNPs数据结合，首次在表观基因组水平上开展GWAS研究工作，为研究复杂性疾病的遗传机制提供了全新的研究策略。

除此之外，在主题文章之一“The accessible chromatin landscape of the human genome”中，渠鸿竹博士与Stamatoyannopoulis博士实验室成员一道，完成了125种人类细胞和组织的DNase I 高敏感微点(DHSs)的全基因组图谱。DNase I酶对于紧抱组蛋白的DNA作用极小，但它能剪切与诸如转录因子等其他调控蛋白质结合的DNA。测序剪切的DNA揭示了在不同的细胞类型中这些蛋白质的结合位点。研究小组总共发现了290万个这样的位点。大约有三分之一发现于一种细胞类型中，只有3700种存在于所有细胞类型中，表明基因组调控在细胞间存在较大的差异。

整个项目释放的数据正帮助研究人员们去了解疾病遗传学。2005年，一些全基因组关联研究（GWAS）生成了基因组上数千个似乎与疾病风险相关的单碱基差异或变异。但几乎90%的这些变异都在蛋白质编码基因之外，而研究人员对于它们有可能引起或影响疾病的机制所获得的线索却甚少。

而最新这些研究构建的图谱揭示许多这些疾病关联区域包括了增强子或其他的功能性序列。比如有的研究观察了一些与系统性红斑狼疮密切相关的变异，在这一疾病中免疫系统会攻击身体的自身组织。研究人员注意到在GWAS中鉴别的变异往往是在免疫细胞系中处于活性状态的基因组调控区域，但在其他类型的细胞中则不一定。

（生物通：万纹）

原文检索：

Widespread plasticity in CTCF occupancy linked to DNA methylation.
Wang H, Maurano MT, Qu H, Varley KE, Gertz J, Pauli F, Lee K, Canfield T, Weaver M, Sandstrom R, Thurman RE, Kaul R, Myers RM, Stamatoyannopoulos JA.
Genome Res. 2012 Sep;22(9):1680-8.

Systematic localization of common disease-associated variation in regulatory DNA.
Maurano MT, Humbert R, Rynes E, Thurman RE, Haugen E, Wang H, Reynolds AP, Sandstrom R, Qu H, Brody J, Shafer A, Neri F, Lee K, Kutyavin T, Stehling-Sun S, Johnson AK, Canfield TK, Giste E, Diegel M, Bates D, Hansen RS, Neph S, Sabo PJ, Heimfeld S, Raubitschek A, Ziegler S, Cotsapas C, Sotoodehnia N, Glass I, Sunyaev SR, Kaul R, Stamatoyannopoulos JA.
Science. 2012 Sep 7;337(6099):1190-5. Epub 2012 Sep 5.
 

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