中国科学家构建世界最高分辨率大脑三维基因组图谱，揭示人类大脑进化机制

中国科学家构建世界最高分辨率大脑三维基因组图谱，揭示人类大脑进化机制

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环球网

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https://m.huanqiu.com/article/41jmI8rKHRo

近日，中国科学家在大脑三维基因组图谱研究领域取得重大突破。中科院昆明动物所、北京大学和中科院数学院等单位合作，通过对中国猕猴胎脑的研究，构建了非人灵长类迄今最高分辨率的大脑三维基因组图谱，并揭示了基因组参与人类大脑发育的进化机制。这一重要成果已发表在国际顶级学术期刊《细胞》上。

人类的基因组通常长约2米，却必须折叠在仅有10微米的细胞核中。这种在细胞核三维空间中的有序折叠，对生物体的发育过程至关重要。近日，中国科学家团队通过全新技术，成功构建了中国猕猴胎脑神经发育高峰期的高分辨三维基因组图谱，可以高精度地解析脑发育中基因组的空间组织方式。

据中科院昆明动物所研究员宿兵介绍，这项研究的分辨率可以达到1500个核苷酸碱基，也就是说在基因组上只要大于1500个核苷酸的长度的染色质之间的空间相互作用，都可以被观察到。这样的分辨率是目前在灵长类动物中，包括人类在内分辨率最高的大脑三维基因组图谱。

通过对人类、猕猴和小鼠的跨物种三维基因组比较，科研团队发现了1700多个的人类特异染色质结构的基因组位点。这些人类特异的染色质环内部的调控模式，提示大脑发育在人类祖先中进化出了更精细的转录调控网络。

这项研究的重要意义在于，它可以帮助科学家发现人类基因组在进化过程中产生的特殊遗传调控元件，为解析人类大脑起源的遗传基础提供重要线索。同时，通过对人类大脑发育模式的深入理解，也有助于揭示人类脑疾病的发生机理，为未来脑疾病的治疗提供基础理论支撑。