廣東
近日，中科院植物所張梅研究團隊在Nature Communications雜志上發表研究成果。植物所已出站博士后劉涵、工程師馬旭旭為論文的第一作者，北達科他州立大學梁智凱教授、明尼蘇達大學Nathan Springer教授和植物所張梅研究員為通訊作者。
該研究利用H3K27ac/H3K4me3 HiChIP技術構建了玉米三維基因組圖譜，系統解析了不同自交系及其雜交后代的染色質三維互作特征，并揭示了三維結構重組在雜種優勢形成中的潛在作用機制。
研究發現，B73和Mo17兩個自交系中存在大量各自特有的染色質遠程相互作用，其特異性相互作用有很大一部分是由基因組結構變異所驅動的。當一個作為相互作用“錨點”的調控序列在一個自交系中缺失時，另一個“被釋放”的“錨點”會尋找新的目標形成新的相互作用，從而可能改變附近基因的調控模式，這類似于在哺乳動物中發現的“增強子釋放與重定向”現象。該研究首次在作物中證實了這一現象，并說明結構變異能夠塑造植物基因組的三維調控網絡。
在雜交種中，染色質互作不僅整合了雙親的互作模式，還出現了雜交種特有的新互作，許多互作在F1代中顯著增強，并且與基因表達升高緊密相關。這表明雜交過程引發的三維結構重建可能促進關鍵基因的激活，從而為雜種優勢的形成提供空間結構基礎。來自父母本的同源染色體，可能在雜交種的體細胞中直接發生物理接觸。等位基因之間的互動缺乏作物層面的證據，而該研究發現這種接觸與基因表達上調高度一致，為理解等位基因如何在雜交后代中協同工作提供了新的空間維度解釋。研究人員進一步分析，雜交種中部分等位基因互作的獲得或丟失，與附近基因的非加性表達模式密切對應，包括補償性等位基因偏向表達等現象。這些結果表明，雜交后代中的染色質三維結構并非雙親特征的線性疊加，而是在活躍調控區域發生了廣泛的重構，從空間層面推動了表達網絡的重新塑造。
文章鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-025-65065-8
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
