泛三维基因组是指通过Hi-C技术与泛基因组或重测序研究技术结合HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站，在考虑基因组序列、基因结构及其调控元件的同时PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAMElong8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，对基因组序列在细胞核内的三维空间结构与结构变异和基因家族功能研究相结合, 实现对物种基因组的遗传机制和生物功能的深入挖掘澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站。2023年6月PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAceDB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，四川农业大学李明洲團隊与中科院北京基因组研究所（国家生物信息中心）张治华團隊合作在Nature Communications发表了题为“Dynamic chromatin architecture of the porcine adipose tissues with weight gain and loss”的研究论文PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站。该研究通过泛三维基因组技术系统地解析了猪在高脂日粮诱导增重与能量限制诱导减重过程中不同部位脂肪组织的转录调控特征威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站，结果为深入解析猪脂肪性状形成的分子机理U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐球客岛-专业体育赛事直播资讯平台PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME，并为下一步分子育種的开展提供了重要基础数据和理论支撑PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台。諾禾致源在2014年与四川农业大学动科院组成Hi-C技术校企研发團隊DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，并在该研究中提供了Hi-C部分技术服务U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站。該研究通過高脂日糧和能量限制的方式成功建立了豬的增重和減重模型U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台，針對收集的68頭母豬三個營養條件組（正常低脂組NCPA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，高脂增重組WGPA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站，高脂減重組WL）249個不同解剖學部位的脂肪組織澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站，利用泛三維基因組技術DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站，包括Hi-C圖譜long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，聯合ChIP-seq球客岛-专业体育赛事直播资讯平台，RNA-seq技術和比較基因組學手段long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站，系統揭示了脂肪組織三維空間構象動態改變及其介導的基因轉錄調控DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，並評估了脂肪組織的啓動子-增強子在人和豬之間的保守性和特異性PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME，探索了這些調控元件與互作的改變是物種特異性脂肪表型産生的潛在機制PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce。

图1 猪增重和减重过程中的脂肪组织、转录组和染色质结构变化

研究結果

1.豬不同脂肪組織間的三維結構變化

不论是染色质三维结构还是基因转录HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台，都呈现出不同脂肪组织优先区分的聚类模式（图1g-i）PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，与膳食诱导的改变无关PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME，表明了不同脂肪组织间固有的功能和代谢差异PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站。基于A/B compartment和TAD边界频率的一致性计算DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，发现不同的组织间和营养水平基本类似熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAcelong8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，分别有1.31%和0.29%基因组区段存在A/B compartment差异（图2a-b）澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站球客岛-专业体育赛事直播资讯平台HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台，1.01%和0.18%基因组区段存在TAD边界频率差异（图2c-d）澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAMEDB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网。

共有TAD的邊界更容易富集CTCF結合位點、轉座元件TEs以及基本功能基因U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，並且比不同脂肪組織間的差異TAD邊界顯示出更強的絕緣效果澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME。而這些差異TAD可能引起了基因啓動子與調控元件間不同的相互作用球客岛-专业体育赛事直播资讯平台DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站，進而影響了基因表達PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce，如背部皮下脂肪ULB中特定存在的TAD邊界引起了成脂相關基因EN1高表達（圖2i）澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，大網膜脂肪GOM中特定缺失的TAD則促進了促炎基因TCF21高表達（圖2j）HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站。

图2 猪不同脂肪组织的A/B compartment和TAD的群体差异

2.豬不同脂肪組織間的遠端增強子-啓動子互作PEIs

PEIs（遠端增強子-啓動子互作）傾向于分布在TADs內部或者CTCF介導的loops中HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台。爲了得到PEIs對轉錄差異産生的貢獻U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，研究者計算了每個啓動子的表達潛力值（RPS）（圖3b）U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，並通過分析H3K27ac標記的分布來進一步衡量增強子活性HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台。研究發現澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站球客岛-专业体育赛事直播资讯平台PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME，內髒脂肪組織的炎症相關基因long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台，如TGM2（圖3e）熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，其PRS更高DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，具有更多且空間距離更接近的增強子互作long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站球客岛-专业体育赛事直播资讯平台，比皮下脂肪組織一般具有更強的增強子活性澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐。

脂肪沈積動態過程中PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce球客岛-专业体育赛事直播资讯平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，有105個基因産生了RPS和轉錄水平的共同改變U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，這些基因與促炎等代謝風險密切相關PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME。在高脂增重組WG中具有高PRS和表達的23個已知炎症基因球客岛-专业体育赛事直播资讯平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，有15個（約65%）在減重後WL組仍保持較高的RPS和表達水平（圖3h-i）HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，暗示了豬部分炎症相關基因存在典型的“肥胖記憶效應”熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站，即使體重減輕後仍然保持其炎症狀態（即使減肥/減重成功熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，但基因表達仍保留了肥胖時的高水平澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站，並未恢複到正常水平）PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAMEPA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站。

图3 猪增重和减重过程中的炎症基因RPS和转录水平变化

3.人類和豬脂肪組織的增強子調控比較

接下來澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，研究者系統比較了人類和豬在正常條件下四個脂肪組織的PEIs差異球客岛-专业体育赛事直播资讯平台long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站。通過RPS、表達水平和局部空間互作分析威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，發現人類中大網膜脂肪和皮下脂肪間差異較大long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，腹腔脂肪更接近皮下脂肪DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，與在豬模型中發現的相似熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐。同時U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐，與兩個物種間共有的單拷貝同源基因互作的增強子的保守性更強PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME，顯著高于與多拷貝同源基因互作的或者與人類特有基因互作的（圖4d）球客岛-专业体育赛事直播资讯平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站。通過調控元件保守性分析進一步揭示了負責肥胖表型的基因調控回路的相似性球客岛-专业体育赛事直播资讯平台long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，也識別了支持脂肪組織分化的物種特異性基因集中的非保守因素PA体育-视讯(中国区)官网 - PlayAce熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，爲發現人類和豬中與肥胖相關的調控元件提供了豐富的數據工具球客岛-专业体育赛事直播资讯平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站。

 圖4 人類和豬不同脂肪組織的增強子調控比較

2014年U8国际·科技赋能场景,更省心娱乐long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，諾禾致源Hi-C产品正式推出HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，项目经验（动植物、微生物）累计数十种；项目文章累计影响因子360+威·尼·斯·澳·门·人游戏网站官方版(中国)官方网站。具体项目经验展示如下：

为了满足Hi-C领域日益增长的个性化需求球客岛-专业体育赛事直播资讯平台，大力投入Hi-C技术的研发HOME-杏耀娱乐-杏耀注册登录平台熊猫体育-【中国区】官方直播平台网站，数年来不仅积累了丰富的项目经验和研发成果澳·门人威·尼·斯·娱·乐·(中国)集团娱乐官方网站PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAME，并取得了多项技术专利DB旗舰·(中国区)官方app网站有限公司官网，在动植物细胞发育调控机理、基因组组装、作物育种、进化规律解析等多个领域均作出重要贡献；提供Hi-C建庫測序和多样化分析内容PA电子官方-游戏试玩|PLAYACE GAMElong8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站，涵盖互作图谱构建、3D互作图谱构建（三维结构重构）、TAD和loop分析、泛三维基因组图谱分析、单倍型分析等long8·龙8·(国际版)头号玩家唯一官方网站。