深度测序深切解析人类机体整套免疫体系的功效

末了研究者Feeney说道，免疫球卵白基因位点就是一种动态学的布局，于每个B细胞中，其城市发生差别的变迁，并且免疫球卵白基因位点会发生转变，不然咱们机体就不会孕育发生多样化的系统，是以咱们也许其实不会惊奇地发明多个因子会影响整个机体历程，并且照旧于多个差别程度下影响的，我以为这只是多种驱动力组合所激发的成果

作者： 年夜康健派编纂来历： 中国IDC圈2016-07-19 16:59:21

从研究者Susumu Tonegawa（利根川进）及同事发明哺乳植物免疫体系的抗体多样性奥秘到此刻已经颠末去40多年了；早于1978年，日本科学家Tonegawa就经由过程哄骗相对于较低分辩率的东西发明，B细胞可以从年夜量网络的可变（V）、多样性（D）及毗连（J）基因片断中有用地选择一个来孕育发生功效性的抗体基因，同时研究者还可以经由过程剔除了插入到基因组中的DNA来将上述基因片断毗连起来，而这被称之为体细胞重组。

研究者Susumu Tonegawa因 发明抗体多样性的遗传学道理 得到了1987年的诺贝尔心理学或者医学奖，然而细胞怎样行使这些基因组操作事情依然是个谜题，如今很是感激新一代的DNA测序技能使患上这些机制从头被科学家们所存眷，同时表不雅遗传学旌旗灯号好像也会影响偏远基因组元件的成环以及重排的威力。

于一项研究中，来自英国巴布拉汉研究所(Babraham Institute)的研究职员Anne Corcoran以及其同事就哄骗了一种名为VDJ-Seq的要领，联合高通量测序技能ChIP-seq及其它测序技能展现了VDJ重组事务中V基因使用暗地里的表不雅遗传要素；VDJ重组即H链可变区的D基因的任一段与J基因拼成DJ基因后再与V基因任一段相联合而造成新基因的历程。

此外，来自伊利诺伊年夜学的研究者Amy Kenter又哄骗染色体构象俘获（3C）的高通量突变体剖析了免疫球卵白区域的染色体架构信息；上述这两项研究注解，转录因子联合及染色体构象于机体全数免疫体系造成中的繁杂主要脚色。

遗传误差

小鼠的免疫球卵白重链区包罗了195个V基因，10个D基因和4个J基因，其超过了3Mb长度的基因组DNA，这些基因片断可以随机重组孕育发生7800种基因组合体式格局，并且，每一个重组片断中的随机核苷酸插入和剔除了，轻链基因，诸如体细胞高频突变等机制和抗体孕育发生的数目城市呈指数情势增加，然而基因的使用也许其实不是彻底随机的，有些V基因比拟其它基于是言却会很是频仍地发生重组。

研究者Corcoran猜度了隐蔽于染色质布局及其它表不雅遗传转变暗地里的成果，他暗示，虽然VDJ-Seq技能于不停厘革，但他们意想到必需拥有年夜量的表不雅遗传学数据才气够于较年夜的免疫球卵白区域举行画图，但如今研究者其实不清晰上述历程中每一个基因使用的频次怎样。

VDJ-Seq技能基在引物眼神到了J区域，以是该技能可以笼罩DNA中重组的VDJ基因组序列区域，经由过程捕捉来自小鼠初期阶段祖B细胞(pro B cells)中的DNA，而且对于响应片断举行测序；研究者指出，于小鼠被传染以前或者袒露在病原体以前，这类新技能就能够对于其机体一系列基因的使用环境举行年夜规模的普查。

于小鼠免疫球卵白重链基因去的195个V基因中，128个基因城市发生频仍重组（活性状况），而67个基因则不会重组（掉活状况）；为了理解活性以及非活性基因区域间的差异，研究小组将V基因的使用数据同18个表不雅遗传学数据库（包孕ChIP-seq以及非编码转录数据库）彼此联系关系，从而寻觅可以猜测基因重组的相干因子，末了研究者辨别出了两种表不雅遗传学标志：A以及E，这两种标志同活性重组之间存于必然联系关系，二者并无介入种系的转录，研究者不测发明，这类转录也许会被以为于重组中饰演主要脚色，研究者指出，被两种名为CTCF以及RAD21转录因子界说的标志可以于基因的3 端举行联合，只管于布局上体现差别，但非凡标志可使患上基因更有可能发生重组。

上述研究成果于很年夜水平上同2013年斯克利普斯研究所科学家Ann Feeney举行的研究相似，Ann Feeney的研究一样也于V基因的使用中说起了转录因子CTCF以及RAD21，然而研究者终极并无辨别出一种简朴的表不雅遗传学标志。Feeney说道，今朝没有一个参数可以注解间接的线性联系关系，这其实不是说假如咱们有非凡的组卵白标志，咱们就能够得到较多的重排组合。

研究者Corcoran说道，VDJ-Seq技能仅仅是所谓的整套测序（repertoire sequencing）计谋中的一种，但其却提供了两种要害的上风，第一，VDJ-Seq不像其它要领，其可以对于DNA测序而其实不是RNA，只管重组凡是发生在DNA中，咱们仍旧需要试验来间接定量地不雅察，从而发明一系列影响，包孕孕育发生VFJ事务的V基因之间的差异，V基因加强子和RNA的不变性等，其它的上风就是VDJ-Seq不会于笼罩V基因的区域呈现误差，并且VDJ-Seq其实不依靠一系列V基因启动子。

一个关在架构的问题

研究者Kenter从系统布局的角度剖析了免疫球卵白重链区域的秘密，经由过程哄骗此前存于的HiC数据库数据，他们发明，免疫球卵白重链区域（lgh）位在名为拓扑相干布局域（TAD）的阻遏的染色体四周区域，随后研究者哄骗高分辩率要领（5C）和3-D荧光原位杂交（DNA FISH）展现了lgh的拓扑相干布局域现实上包罗有三种差别的亚布局域或者环状布局，每一一种都以及近段、中间及远真个V基因家族相对于应，并且每一一种都将其转角区域镶嵌到了CTCF及其它的B细胞特同性转录因子的联合位点处，这些转录因子就能够 停靠 架构环状布局。

如今研究者想知道是否这些非凡的�����APP转录因子会影响V基因的哄骗（使用），他们已经经将位点压缩同环状布局接洽了其它，研究者Kenter注释道，咱们需要理解是否这些环状布局可以帮忙确定V基因的哄骗。对于在研究者Corcoran而言，他们今朝正于深切研究来确定新辨别出的机制是否会影响人类机体的整个免疫体系。

末了研究者Feeney说道，免疫球卵白基因位点就是一种动态学的布局，于每个B细胞中，其城市发生差别的变迁，并且免疫球卵白基因位点会发生转变，不然咱们机体就不会孕育发生多样化的系统，是以咱们也许其实不会惊奇地发明多个因子会影响整个机体历程，并且照旧于多个差别程度下影响的，我以为这只是多种驱动力组合所激发的成果

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