JCI：科学家识别出机体心跳的潜在遗传调节子

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JCI：科学家识别出机体心跳的潜在遗传调节子
: C9 Z% c2 Z7 ^! n' S! p/ o8 |  T来源：生物谷原创 2023-02-23 11:25
* p% X2 q- O! \6 R! |( ?" s9 }来自西南医学中心等机构的科学家们通过研究在负责协调心跳的特殊心脏细胞中绘制出了基因控制元件的图谱，这项对基因组深入探究的研究报告揭示了机体心跳被调节的机制，或许会影响人类多种常见的心律失常疾病的诊断。; l: {# F0 T6 z& r1 B
全面的顺式调控蓝图对于精确的增强子预测和疾病变异图谱非常重要，尽管顺式调节元件（CRE，cis-regulatory element）资源存在于大多数组织和器官中，但很多罕见且功能重要的细胞类型仍然会被研究人员所忽略，虽然其代表了心脏细胞生物量的一小部分，但心脏传导系统（CCS，cardiac conduction system）始终协调着每一次维持生命的心跳。
/ o+ s' C( ^( T. b近日，一篇发表在国际杂志Journal of Clinical Investigation上题为“Global chromatin landscapes identify candidate noncoding modifiers of cardiac rhythm”的研究报告中，来自西南医学中心等机构的科学家们通过研究在负责协调心跳的特殊心脏细胞中绘制出了基因控制元件的图谱，这项对基因组深入探究的研究报告揭示了机体心跳被调节的机制，或许会影响人类多种常见的心律失常疾病的诊断和风险预测。7 S1 f9 V: J& G

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图片来源：Journal of Clinical Investigation (2022). DOI:10.1172/JCI153635
) }" W. k' O* T0 s" x  {) s; b. t9 y研究者Nikhil Munshi博士表示，本文研究为负责心率的心肌细胞特殊细胞群的所有基因控制元件提供了第一张路线图，除此之外我们还通过研究发现，相关研究信息还能促进我们更好地理解人类机体中特定的非编码基因组突变如何影响特定个体的特殊心脏特性。心脏的传导系统由大约1%-5%的心脏细胞组成，其嫩更协调一系列电脉冲从而确保有效的心跳和血液循环，该系统的功能失常会导致心率失常，比如心房颤动、窦性心动过缓、房室传导阻滞和心室性心博过速，尽管其存在这种重要的功能，但目前研究人员对于这类小型的心脏细胞群的遗传特征和分子组成却知之甚少。. t/ X6 M2 s, b# F
于是研究者Munshi等人就开始研究确定心脏传导系统的控制组分，而基于此前研究人员开发并发表在PLOS ONE杂志上的名为PAN-INTACT的新技术，他们成功才能够小鼠机体心脏传导系统细胞中分离到了含有细胞遗传物质的细胞核，利用名为ATAC-Seq（ATAC测序）的第二种方法，研究人员还识别出了能控制基因表达的基因组部分，即顺式调节元件（CREs）。随后研究人员收集了相关研究来建立CRE数据库，其或许能被用来更好地理解这些细胞的功能，以及其是如何被调节的，并能帮助解释与心律失常相关的基因突变体。6 u/ d2 I( E% `' ^" H& R8 _
研究者指出，本文研究由两个直接的临床意义，这或许有助于更容易地解释患有家族性心律失常患者的临床全基因组测序结果，并能促进对常见的心律失常进行风险评估；此外，本文研究结果还能帮助我们制定关于某些心律失常是如何发生的以及未来如何进行治疗相关的假设。综上，本文研究结果建立了心脏传导系统的调节性概况，并识别出了机体新型的心脏传导系统增强子元件，同时研究人员还阐明了人类基因组突变体和心脏传导系统特异性CREs之间的潜在功能性关联。（生物谷Bioon.com）, D# x' N3 X# B# ?6 p+ Q- |
原始出处：
  l3 w# r/ }+ O" q, aSamadrita Bhattacharyya,Rahul K. Kollipara,Gabriela Orquera-Tornakian，et al. Global chromatin landscapes identify candidate noncoding modifiers of cardiac rhythm, Journal of Clinical Investigation (2022). DOI: 10.1172/JCI153635
! |; t3 d2 Z* USamadrita Bhattacharyya,Adwait A. Sathe,Minoti Bhakta, et al. PAN-INTACT enables direct isolation of lineage-specific nuclei from fibrous tissues, PLOS ONE (2019). DOI:10.1371/journal.pone.0214677
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