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真核生物长近2米的基因组DNA通过逐级折叠形成高度有序的染色质,进而存储于直径为微米级的细胞核中。染色质的高级结构一直是表观遗传学研究领域的热点问题,其对基因转录、DNA复制、DNA损伤修复等细胞生命活动起重要的调控作用,而探究染色质的可接近性是揭示染色质高级结构及其动态变化的重要途径之一。本课题试图从染色质可接近性的角度出发,绘制胸腺T细胞在早期发育过程中的染色质高级结构在全基因组范围内的动态变化图谱,并试图发现在胸腺T细胞早期发育过程中起重要调控作用的因子。本课题利用改造后的带有谷胱甘肽S—转移酶(GST)标签的微球菌核酸酶(GST-MNase)对小鼠胸腺的双阳性(DP)T细胞和CD4单阳性(CD4+CD8-)T细胞分别进行了不完全酶切处理,结合高通量测序技术(GST-MNase-Seq),定位可接近的染色质区域,并运用生物信息学的方法,进一步将可接近的染色质区域分为活跃开放区域和静息开放区域。结果表明该方法得到的活跃开放染色质区域都包含在基于脱氧核糖核酸酶Ⅰ或Tn5转座酶的方法定位到的染色质开放区域中,而GST-MNase-Seq得到的静息开放染色质区域是此前从未观察到过的。研究结果提示启动子区的染色质处于静息开放状态的基因在细胞发育过程中非常重要,包括在双阳性T细胞命运决定的过程中起重要作用的Zbtb7b,Runx1等,同时发现了一些未被报道的基因,对于该部分基因的功能有待于后续进一步开展工作进行验证。 此外,为了克服酶切法的局限性,本课题探索了一种新的用以分析可接近的染色质区域的方法—APEX-Seq,该方法是利用一种改进的抗坏血酸过氧化物酶(APEX)在活体细胞内将可接近的组蛋白或非组蛋白标记上生物素的标签,然后利用染色质免疫共沉淀的方法未定位可接近的染色质。本课题分别使用细胞内的核小体以及体外组装的核小体进行了预实验,得到的结果均显示,组蛋白可以被标记上生物素,但是标记上生物素的核小体无法被富集下来,因此,该方法仍有待进一步探索与发展。