IF=41.307丨哈佛大学研究团队研发新型表观组测序法助力临床诊断

近日，哈佛大学研究团队表示，其自主研发的新型表观组测序法可同时检测DNA分子上的序列和基因调控信息，有望可用于部分遗传疾病的分子诊断，或用于在癌症早期溯源癌细胞的组织来源。相关文章以“Long-range phasing of dynamic, tissue-specific and allele-specific regulatory elements”为题发表于期刊《Nature genetics》（IF=41.307）上。

Long-range phasing of dynamic, tissue-specific and allele-specific regulatory elements | Nature Genetics

基因调控元件的系统鉴定和功能研究对于了解人类疾病机制十分重要。在这项研究中，研究人员基于靶向纳米孔测序法，富集测序长达115 kb的DNA分子片段，克服了二代测序覆盖和读取长度的限制。同时，研究团队结合NOMe-seq法，在广泛的发育、免疫等位点上对遗传变异、DNA甲基化和染色质可及性进行分期，评估基因组中元素的相互依赖性，捕获单分子动力学，加深对基因调控元件的认识，并对H19/IGF2上游的印记控制区的修饰状态与其转录水平进行分析。

首先，研究团队利用该技术对24个从50到115 KB的位点进行测序，目标位点覆盖面积高达485×(中位数125×)，N50读长度约为50kb。

 Phasing chromatin accessibility and DNA methylation across long single molecules

其次，研究团队将测序结果与ChIP–seq、ATAC–seq和WGBS等方法的测序结果进行比较，结果表明目标位点的染色质可及性以及甲基化状态一致。

这也从侧面说明，这种基于靶向纳米孔测序法的新技术可协调地检测与目标位点相对应的超长DNA分子的染色质可及性，核小体DNA和内源性甲基化。

除此之外，研究团队对H19/IGF2上游的印记控制区的调控元件进行了相位分析，发现了灵长类动物印记控制区特有的包含着3个转录因子结合位点的短重复区域，还发现了印记控制区存在着非规范增强子，该增强子驱动IGF2基因的表达。

研究团队一致认为，这一研究开发的新技术可有效应用于多种基因调控元件的鉴定，有助于研究其他许多复杂的、含有重复区域和等位基因特异性调控的基因，推动测序技术的纵深发展。

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