染色质可及性：基因编辑的新途径

在最近发表在《自然遗传学》上的一项研究中，金泽大学纳米生命科学研究所（WPI NanoLSI）的研究人员探索了染色质的可及性，即基因组DNA的内源性途径，以及它作为基因编辑工具的用途

我们的DNA通过形成称为核小体的结构来保护免受不必要的外部修饰，核小体由缠绕在称为组蛋白的特殊蛋白质块上的DNA线组成。这种独特的盘绕形状防止了不需要的分子进入细胞的DNA。然而，对于重要的遗传功能，如DNA修复，正确的蛋白质组需要获得这些DNA片段。这种被称为“染色质可及性”的现象涉及一组特殊的蛋白质分子，其中许多仍然未知

现在，金泽大学纳米生命科学研究所（WPI NanoLSI）的研究人员，在宫成佑介的领导下，已经使用先进的基因筛选方法来揭示染色质的可及性及其途径

在调查中，该团队结合使用了两种技术——CRISPR筛查和ATAC——请参阅。前者是一种抑制所需基因集功能的方法，后者是一种识别哪些基因对染色质可及性至关重要的方法。因此，使用这种方法，所有在染色质可及性中发挥关键作用的基因都可以被固定下来

在这些测定的帮助下，发现了参与染色质可及性的新途径和个体参与者——有些起到了积极作用，有些起到消极作用。其中，一种特殊的蛋白质TFDP1对染色质的可及性表现出负面影响。当它被抑制时，观察到染色质可及性显著增加，同时伴有核小体减少

对TFDP1机制的深入研究表明，它通过调节负责产生某些组蛋白的基因发挥作用

该团队随后将研究重点放在探索其发现的生物技术应用上。在抑制TFDP1之后，尝试了两种不同的方法。第一种方法涉及使用CRISPR/Cas9工具进行基因编辑。这表明TFDP1的缺失使基因编辑过程更容易

现在，大多数染色质可及性发生在核小体缺失区或NDRs。然而，通过抑制TFDP1，染色质的可及性不仅发生在NDR中，也发生在其他区域。其次，TFDP1的耗竭有助于将正常细胞转化为干细胞的过程，这是细胞转化的一大步

这项研究确定了新的染色质可及性途径和渠道，以进一步探索其潜力。研究人员总结道：“我们的研究表明，作为一种新的策略，操纵染色质的可及性具有巨大的潜力，可以增强DNA模板生物应用，包括基因组编辑和细胞重编程。”

在这项研究中，通过CRISPR筛选鉴定的基因进行了ATAC检查，以确认它们与染色质可及性有关

ATAC见：可视化转运可及染色质（ATAC见）是一种可以可视化和量化可及DNA位置的技术。ATAC see涉及使用一种酶将荧光蛋白插入DNA的可访问位点

这项技术适用于核小体贫化区，也适用于这些区域以外的区域。因此，当在进行CRISPR筛选后对这些位点进行可视化时，研究人员可以了解哪些基因直接影响染色质的可及性