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尊龙凯时的生物医疗领域表观多组学技术研究思路

来源:孙发菊 日期:2025-02-15

尊龙凯时深入探讨基因表达与组学测序之间的关系,尽管生物体的生命活动十分复杂,但其背后却是基因表达的有序调控。基因表达的过程涉及将基因信息转录和翻译成蛋白质或其他功能性RNA分子的过程,这一环节是遗传信息流的核心,也是生命活动的基础。在表观遗传学中,“基因是否表达”是一个至关重要的概念。若基因被转录为mRNA并进一步翻译为蛋白质,其表达状态被视为开启;反之,则为关闭。基因的表达状态受到多个因素的影响,例如DNA的结构是否足够松散,使得基因能被有效转录。

组学技术的高通量特性使得我们能够在特定时空条件下获取样本在不同层面上的相关数据。不同的组学技术能揭示动态进行中的生物过程,例如可能发生的、正在发生的,以及最终的表达结果等信息。单一组学技术虽然能提供特定层面的数据,但往往只能解读复杂调控机制的冰山一角。因此,结合多组学分析的方法显得尤为重要,能够系统地解析生物分子的功能和调控机制。

多个组学数据之间的相互验证能够减少单一组学分析中可能出现的假阳性,提高研究的可靠性,从而获取更全面且准确的转录调控信息。这种多组学研究方法已经广泛应用于多项科研课题中。今天,我们将特别关注从DNA层面探讨的表观多组学联合分析的常用组合及其在高级别研究中的数据挖掘方法。

在表观多组学的联合分析中,以下几个技术组合是比较常用的。首先,ATAC-seq被用于全基因组范围内分析染色质的开放性,其程度与转录过程密切相关。通过Motif分析,研究人员能筛选出调控生物学过程的关键转录因子,并定位基因启动子、增强子及其他调控元件,进而揭示基因转录调控的机制。

其次,ChIP-seq和CUT&Tag技术可以在ATAC-seq分析后进行进一步的验证。开放的染色质区域是转录因子结合的基础条件,因此ATAC-seq信号峰与TF ChIP-seq信号峰往往存在重叠。此外,结合ATAC-seq与组蛋白修饰标记的ChIP-seq可以发现活跃染色质标记和非活跃染色质标记之间的相关性。

第三,如果有不同处理的差异样本,可考虑与mRNA-seq进行联合分析。ATAC-seq 提供的染色质开放区域的差异,结合 mRNA-seq 的差异表达基因,有助于筛选出受染色质可及性影响的基因,并可进一步进行 GO 功能富集和 KEGG 通路分析,以探讨其生物学功能和参与的信号转导途径。

此外,WGBS技术用于研究DNA碱基位点的修饰,甲基化程度的不同也会影响基因表达。而Hi-C技术则用于探究染色质的三维结构,这些结构对基因表达和调控有着重要影响,尤其在癌症研究中,联合应用Hi-C、ATAC-seq和ChIP-seq可以揭示染色质结构和基因表达的变化。

总之,表观多组学技术的应用为我们理解基因表达及其调控机制铺平了道路,而尊龙凯时则致力于推动这一领域的研究工作,挖掘更多生物医疗领域的潜在价值。

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