11月18日,深圳市眼科医院迟玮教授和牛龙见教授团队在国际顶尖医学期刊《Cell》子刊——《分子细胞》(Molecular Cell,影响因子16.6,中科院一区)发表最新研究成果。该研究由深圳市眼科医院作为第一作者和通讯作者单位完成。
一次实验“同时看到基因在说什么、跟谁在对话”
团队自主开发了新型高通量技术 Hi-Coatis,可在一个实验流程中同步捕获活跃转录区域及其三维互作信号,构建出更真实、更全面的基因调控图谱。
简单来说,传统方法像“只听到基因说话”,或“只能看到基因的空间结构”;而Hi-Coatis像安装了一个新的“对话监控系统”,能同时看到谁在说、说了什么、跟谁互动,让基因调控研究变得更直观、更立体。
技术创新亮点
• 轻度交联保留真实转录状态,最大程度减少实验干扰;
• RNA引导的DNA链标记技术精准捕获“正在活跃的基因区域”;
• 可根据需要保留链特异性信息,进一步扩展研究深度;
• 无需抗体或探针,即可完成活跃区域富集+三维互作捕获。
最终通过高通量测序,即可绘制出高分辨率的活跃转录三维染色质图谱。
Hi-Coatis技术流程图。
首次系统揭示:被忽视的重复序列/CNV其实也“很活跃”
研究团队发现,Hi-Coatis技术捕获到大量过去被视为“基因组噪音”的重复序列和拷贝数变异区域(CNV),它们不仅高度活跃,还与高表达基因密切相关。
功能验证进一步显示:超过77% 的重复序列/CNV片段,具有明确的调控活性。这意味着过去被低估的大规模基因组区域,其实在调控网络中扮演了重要角色,为阐明基因表达调控提供了全新视角。
Hi-Coatis同时捕获多种转录事件与三维染色质互作图谱。
研究意义:为疾病研究提供新的钥匙
Hi-Coatis为研究基因表达和三维染色质结构之间的关系提供了重要工具,对理解发育、分化以及包括眼科疾病在内的多种疾病机制具有广阔应用前景,为未来构建高精度调控网络奠定基础。
该研究成果的作者,分别是南方科技大学公共卫生及应急管理学院博士后李欣欣,中国科学院昆明动物研究所特别研究助理许晋升博士,南方科技大学生物系博士研究生阎晓昊,深圳市眼科医院 南方医科大学深圳眼科医学中心钟嘉泳博士为论文共同第一作者。深圳市眼科医院 南方医科大学深圳眼科医学中心迟玮教授,深圳市眼科医院 南方医科大学深圳眼科医学中心牛龙见研究员,中山大学中山眼科中心肖传乐研究员,中国科学院昆明动物研究所侯春晖研究员为本文的共同通讯作者。深圳市眼科医院为论文的第一完成单位。
迟玮教授团队依托深圳市眼科医院 南方医科大学深圳眼科医学中心,由国家重大人才工程入选者、全球前2%顶尖科学家迟玮教授领衔,深耕眼科临床与科研一线二十余年,在眼底病、葡萄膜炎等重大致盲眼病的临床诊疗、机制研究与转化应用方面取得了一系列具有国际影响力的创新成果。
团队聚焦免疫相关眼病的关键科学问题,系统揭示了固有免疫反应失衡致病的新机制,创新性发现AIP1调控非典型炎性小体-焦亡通路等全新靶点,在《Nature Genetics》《Molecular Cell》《Advanced Science》等高水平期刊发表多篇重要论文。团队创建了不可逆致盲眼病的早期诊断新方法,将早诊准确率从20%提升至91.3%,填补了免疫眼病特异性诊断标志物的空白;开发了炎症客观影像诊断方法与定量分级标准,并建立华南眼科影像与大数据库,推动眼科AI辅助诊断系统的研发与应用。
在临床转化方面,团队创新构建了新型溶酶体降解药物,靶向抑制IL-6R、IGF1R等关键靶标(获国家发明专利4项),创建分子标志物指导下的精准治疗策略,推动相关疾病致盲率从33%大幅降至5.2%。作为核心力量参与制定首个由中国人主导的眼病国际诊断标准,打破欧美垄断,并牵头/参与国内指南及专家共识22项。
团队主持包括国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目在内的国家级项目6项及省部级项目12项,建设有眼-脑疾病实验室、干细胞平台等科研基地,形成“临床诊疗—机制探索—技术转化”全链条创新体系,持续推动深圳乃至全国眼科医学的高质量发展与学术引领。
采写:南都N视频记者谢萌