近日,发表于《自然-通讯》(Nature Communications)的一项研究通过对绵羊基因组进行深度测序与多组学分析,成功绘制了全基因组范围内的顺式调控元件(cis-regulatory elements, CREs)图谱。这项研究填补了反刍动物基因调控研究领域的空白,为解析家畜复杂性状的遗传调控机制提供了重要依据。
研究团队通过整合染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)、染色质开放性测序(ATAC-seq)以及转录组测序(RNA-seq)数据,系统地识别了绵羊基因组中活跃的启动子和增强子。研究发现,组织特异性基因表达在很大程度上受控于这些分布在非编码区的顺式调控元件。通过对不同组织样本的对比分析,研究人员揭示了特定转录因子家族(如AP-1、CEBP等)在维持组织稳态与发育过程中的关键调控作用。
实验数据表明,许多与经济性状相关的遗传变异(如肉质、毛色、抗病性等)均富集在这些新发现的增强子区域内。这一发现有力地支持了“调控变异驱动表型演化”的假说。此外,研究还构建了组织特异性的基因调控网络,展示了远端增强子如何通过染色质环化作用与目标基因启动子相互作用,从而实现对基因表达的精准调控。
该研究不仅为绵羊的功能基因组学研究提供了高质量的基准数据集,也为通过基因编辑技术改良家畜生产性能提供了精准的靶点选择,对于推动现代分子育种技术的发展具有深远的科学意义。
Journal Reference: Identification of cis-regulatory elements provides insights into tissue-specific gene regulation in the sheep genome. Nature Communications.