《CTCF介導的染色質高級拓撲結構調控轉錄機制研究》是依託上海交通大學，由吳強擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：CTCF介導的染色質高級拓撲結構調控轉錄機制研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：吳強
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
申請人課題組最近開發了基於CRISPR/Cas9的DNA片段編輯新技術方法，發現絕緣子結合蛋白CTCF和染色體粘聯蛋白Cohesin介導的特異性DNA環化對於原鈣粘蛋白細胞“克隆特異性”表達的啟動子選擇和激活非常重要，進一步研究發現哺乳動物基因組中CTCF結合位點一維序列的方向性決定基因組三維染色質高級拓撲結構，這一重要發現剛剛被Cell雜誌接受（Cell接受函見附屬檔案）。在本重大研究計畫一年期集成項目中，我們將利用CRISPR分子遺傳學DNA片段編輯方法並結合染色體構象捕獲（3C/4C/5C ）技術研究細胞重編程過程中非編碼核酸增強子、啟動子和絕緣子之間的相互作用，闡明染色質高級拓撲結構中非編碼核酸相互作用調控基因表達的機制。
結題摘要
1. 摘要。核染色質在細胞核內形成層次分明的拓撲結構域。在不同的拓撲結構域中，基因的不同調控元件之間形成染色體環化，這種環化與基因轉錄密切相關，但染色質拓撲結構調控基因表達的機理還不清楚。染色質結構蛋白在拓撲結構形成中起到關鍵作用，如CTCF和Cohesin複合體，主要結合在非編碼核酸調控區，並通過染色質高級結構調控基因表達。我們發現CTCF/Cohesin結合調控區的一維序列決定基因組的三維結構。本研究選取原鈣粘蛋白Pcdh複雜基因簇為研究對象，研究遠距離的非編碼DNA調控元件啟動子、增強子、絕緣子之間相互作用在染色質高級結構域中的動態變化，以及其調控基因表達的機制。我們選取小鼠中的非編碼DNA調控元件，利用基因編輯技術將調控元件整合到Pcdh基因簇中，改變原有基因增強子與啟動子的互作。我們通過染色質免疫共沉澱，構象捕獲等實驗分析整合調控元件對原有染色質三維空間結構的作用，以及基因表達的改變。我們發現了能夠改變原有染色質空間構象的調控元件，以及在其中發揮作用的關鍵因子。這些結果為闡釋增強子、絕緣子作用機理，以及哺乳動物基因組高級拓撲結構及基因表達調控的機理提供了新的見解。
