2012年,西北大学物理科学-肿瘤学中心(PS-OC)与以色列魏茨曼科学研究所的研究团队在《Nature》、《Nature Genetics》和《Nature Biotechnology》上连续发表了三篇具有里程碑意义的论文。这些研究揭示了基因表达调控的关键机制,特别是核小体在基因转录中的作用,为开发更有效的癌症治疗方法提供了新的思路。
核小体是染色质的基本结构单元,由DNA缠绕在组蛋白八聚体上构成。核小体的定位和修饰直接影响基因的可及性和转录活性。西北大学的已故研究人员Jonathan Widom是第一篇《Nature》论文的资深作者,他提出了一种绘制核小体图谱的新方法,有助于深入理解转录调控机制。他的长期合作者,以色列魏茨曼科学研究所的Eran Segal是另外两篇论文的资深作者。
西北大学物理科学-肿瘤学中心资深研究人员Jonathan Licht博士指出,染色质结构的获得性突变是人类肿瘤形成的主要驱动因素。该中心的工作旨在阐明染色质排列的正常规则,以理解癌症中的异常并探索可能的纠正方法。Licht同时是西北大学范伯格医学院血液学/肿瘤学部主任和Johanna Dobe教授,以及西北大学Robert H. Lurie综合癌症中心的副主任。
六年前,Widom和Segal在《Nature》上报告发现了第二种DNA代码,揭示了核小体的定位规律。他们发现特定的DNA序列倾向于靠近或远离核小体位点,这种序列偏好性对基因调控至关重要。Widom和Segal持续合作研究核小体形成的序列偏好,这是西北大学物理科学-肿瘤学中心资助项目的一部分。
Eran Segal表示,Widom实验室的新工作显著提高了测量核小体定位的精确度,这是解读DNA代码的关键。在Segal研究小组发表的另外两篇论文中,他们开发了一种创新的实验系统,可以精确测量远离核小体形成的DNA序列对转录调控的影响,并证实了接近核小体形成的序列对转录有显著的负面影响,为理解染色质结构如何调控基因表达提供了直接证据。