真核細胞染色體通常會有序的折疊，在空間上會形成有序的三維結(jié)構(gòu)。這些三維結(jié)構(gòu)由大到小主要分為區(qū)室分隔（compartments）、拓撲相關(guān)結(jié)構(gòu)域（Topological-Associated Domains,

TADs）以及染色質(zhì)環(huán)狀結(jié)構(gòu)（loops）等。細胞命運轉(zhuǎn)變過程中往往伴隨著染色體三維結(jié)構(gòu)的劇烈變化，而這些變化對于推動細胞命運轉(zhuǎn)變的進行起到重要作用。TAD通常被認為是一種相對保守的結(jié)構(gòu)，在不同物種和同一物種的不同細胞之間趨于穩(wěn)定。然而近年來的研究發(fā)現(xiàn)，在細胞分化的過程中，TAD的數(shù)量和大小都會發(fā)生變化，這說明TAD在細胞命運轉(zhuǎn)變過程中有可能發(fā)生了重組。因此，探討TAD重組因素及其和細胞命運轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系尤為重要。

5月25日，中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院丁俊軍實驗室在Cell Stem Cell上發(fā)表了題為Phase separation of OCT4 controls TAD reorganization to promote cell fate transitions 的文章，首次闡明了關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子OCT4通過相分離（phase separation）機制調(diào)控TAD重組以推動體細胞重編程的進行。該研究是第一篇闡述相分離機制調(diào)控染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)以推動細胞命運轉(zhuǎn)變的文章。
中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院丁俊軍教授團隊關(guān)于相分離通過調(diào)控染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)重組促進細胞命運轉(zhuǎn)變的研究在《Cell Stem Cell》發(fā)表-肽度TIMEDOO
在該項研究中，研究人員首先對體細胞重編程不同時期進行了三維基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和表觀組學(xué)等多組學(xué)的四維整合性分析，通過這些分析得到了重編程過程中以TAD重組為核心的染色體三維結(jié)構(gòu)的變化特點；闡述了OCT4介導(dǎo)的染色體環(huán)狀結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化通過改變TAD邊界上CTCF的結(jié)合以調(diào)控TAD重組的新機制；進一步發(fā)現(xiàn)OCT4的相分離特性可調(diào)控TAD重組和細胞命運轉(zhuǎn)變；進而發(fā)現(xiàn)，通過操控TAD重組和OCT4的相分離，可以調(diào)控細胞命運轉(zhuǎn)變；最終通過基于TAD重組的新算法鑒定出了新型細胞命運調(diào)控因子，并對這些新型細胞命運調(diào)控因子做了功能驗證。

該論文首次發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)相分離、染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)和細胞命運轉(zhuǎn)變之間的調(diào)控機制，建立了通過操控TAD重組、和控制蛋白質(zhì)相分離，從而調(diào)控細胞命運的新方法，也開發(fā)了基于染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)精準預(yù)測細胞命運調(diào)控因子的新算法。

中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院研究員王佳博士為論文第一作者，四川大學(xué)華西醫(yī)院于浩澎博士、中山醫(yī)學(xué)院博士研究生馬倩為該論文共同第一作者，中山醫(yī)學(xué)院丁俊軍教授為論文唯一通訊作者。

來源：中山醫(yī)學(xué)院