马克斯·德尔布吕克中心的研究团队在《细胞基因组学》杂志上发表了一项新技术,用于探索DNA如何调控基因。这项名为靶向单细胞激活筛选(TESLA-seq)的方法,能够较现有技术更高效地揭示控制关键基因的调控“开关”。
人类基因组中大部分区域不参与蛋白质编码,而是由调控区域构成。这些被称为转录增强子的核苷酸区域,通过类似开关的机制调控基因的活性和表达水平。由Dubravka Vučićević博士和Uwe Ohler教授领导的团队开发的TESLA-seq技术,结合了基于CRISPR的基因激活系统和靶向单细胞RNA测序方法,显著提升了对这些调控区域的识别精度与速度。
研究选取了对神经系统发育具有重要作用的PHOX2B基因作为验证对象。该基因的突变与多见于儿童群体的神经母细胞瘤相关。团队针对PHOX2B周边基因组区域设计超过四万六千条向导RNA,通过CRISPRa系统激活潜在调控片段,最终识别出超过600个具有调控功能的CRISPRa响应元件(CaRE)。
进一步利用靶向单细胞RNA测序技术,研究人员成功将特定CaRE与70多个基因的表达变化建立联系,并发现许多调控元件能够跨越邻近基因直接调控远端基因,这一现象常被传统分析方法忽略。Ohler表示:“TESLA-seq不仅揭示单一细胞类型中的调控事件,还可解析不同生物系统中基因与调控区域间的潜在关联。”
该技术为研究多种疾病相关的非编码DNA区域提供了新途径,有助于推动精准治疗策略的开发。
更多信息: 利用批量和靶向单细胞激活技术对基因组调控格局进行灵敏剖析,Cell Genomics(2025)。期刊信息: Cell Genomics













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