三维基因组互作与表观遗传修饰是基因表达调控的重要因素，其动态变化与细胞生长发育、癌症等疾病的发生发展密切相关。解析染色质在活细胞内的时空动态，是理解基因调控机制的重要科学问题之一。现有基于CRISPR-Cas系统的成像方法可靶向内源基因序列，但仍受系统复杂性和灵敏度的限制，在非重复序列成像、多位点成像及原代细胞应用方面面临挑战。
11月6日，中国科学院生物物理研究所研究团队联合清华大学，将CRISPR技术与拓展遗传密码技术结合，开发出CRISPR PRO-LiveFISH，这一新型活细胞DNA成像技术。该技术引入了扩展遗传字母表中的正交非天然碱基对，并结合Cas9与sgRNA结构的理性设计，实现了对sgRNA的位点特异性荧光标记，提升了探针标记的灵敏度。
PRO-LiveFISH技术通过整合DNA文库与拓展遗传密码技术，采用体外转录与转录后修饰相结合策略，制备出高通量、位点特异性标记的高效sgRNA探针库，实现了非重复DNA序列的高灵敏度活细胞成像。该技术适用于原代细胞，可对6个不同基因位点同时进行多色动态观测，仅需10条sgRNA即可在活细胞中有效标记非重复序列。该技术在简化操作的同时，可降低对内源基因结构和功能的潜在影响。
研究团队进一步利用PRO-LiveFISH技术，实现了活细胞内多基因位点的同步动态观测，揭示了表观修饰和染色质互作相关的动态调控规律。研究通过比较不同细胞状态与不同细胞类型中同一基因位点的运动行为，发现染色质运动状态与其表观修饰水平密切相关，即活跃的组蛋白修饰（如乙酰化）通常伴随相对受限的位点运动，而乙酰化水平下降位点运动会相对增强。同时，研究通过对特定增强子及其靶基因进行同步动态标记，发现它们在动态运动中依然保持持续的空间邻近，提示增强子—启动子互作具有较高的时空稳定性。超级增强子及其靶基因的追踪显示，转录共激活因子BRD4是维持三维互作的关键分子，当其功能被抑制时，此类互作便会解离。上述发现从动态视角，深化了学界对基因调控机制的理解。
CRISPR PRO-LiveFISH技术适用于非重复DNA序列动态标记及原代细胞成像，为动态三维基因组研究提供了新的活细胞多色成像工具。借助该工具，研究揭示了染色质动态与表观遗传之间的关联规律，解析了增强子—启动子的时空互作特性，并阐释了转录共激活因子BRD4在维持超级增强子三维互作中的关键作用，深化了学界对表观调控和三维基因组时空动态调控机制的理解。
相关研究成果发表在《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院、北京市科学技术委员会的支持。
论文链接
CRISPR PRO-LiveFISH设计策略及应用
据《广州日报》消息，11月10日，广东实验中学举行建校100周年教育发展大会。广东省委教育工委书记、省教育厅党组书记林如鹏 中新网香港11月11日电(记者魏华都)“中银香港科技创新奖2024”于11日揭晓，香港5大领域学者获奖。香港科技创新联盟主席、 本报北京11月14日讯（记者 高毅哲）今天，教育部、人力资源社会保障部召开2025届全国普通高校毕业生就业创业工作会议，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的二十届三中全会精 中国教育报-中国教育新闻网北京11月11日讯（记者 林焕新）学前教育法就从业禁止明确规定，受到社会关注。在今天教育部召开的新闻发布会上，中国法学会行政法学研究会副会长、黑龙江大学校长王敬波对 ◎摘 要 高校作为统筹推进教育科技人才体制机制一体改革的先行区和试验田，要以更高的政治站位、更强的使命担当、更远的战略眼光深入实施人才强校战略。坚持党管人才，健全统一高效的人才工作 当前班级育人工作遇到的挑战 受经济社会发展诸多因素影响，中小学生心理健康状况堪忧。中国科学院心理研究所发布的《中国国民心理健康发展报告（2021—2022）》显示，青少年群体抑郁风险高于成年人 。本文链接：科研人员开发出新型活细胞DNA成像技术http://www.sushuapos.com/show-12-2048-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
下一篇： 研究揭示金鱼头瘤形成的细胞与分子机制