四川農(nóng)業(yè)大學李明洲教授團隊在《Advanced Science》上發(fā)表了題為“Building?Haplotype-Resolved 3D Genome Maps of Chicken Skeletal Muscle”的研究論文。該研究通過肉雞和蛋雞的正反交家系，結合高深度in situ Hi-C、全基因組測序和轉錄組數(shù)據(jù)，繪制了雜交雞骨骼肌的高分辨率單倍型三維基因組動態(tài)圖譜，揭示了同源染色體的空間結構特征，并在多個尺度上系統(tǒng)地解析了骨骼肌染色質(zhì)空間構象在多個發(fā)育階段的動態(tài)變化。該研究為理解鳥類骨骼肌發(fā)育提供了重要資源。

骨骼肌組織（SMTs）是動物體內(nèi)重量最大的組織，同時具有重要經(jīng)濟價值。SMTs的發(fā)育和生長受復雜調(diào)控網(wǎng)絡支配，其三維染色質(zhì)結構在轉錄調(diào)控中起關鍵作用。然而，傳統(tǒng)組學數(shù)據(jù)通常無法區(qū)分二倍體基因組的兩個等位基因的轉錄調(diào)控特征。因此，從發(fā)育的角度研究骨骼肌單倍型差異的染色質(zhì)空間構象對理解SMTs發(fā)育機制具有重要意義。

技術路線圖

本研究繪制了雞骨骼肌組織在胚胎第15天至孵化后第30天的高分辨率Hi-C單倍型互作圖譜（最高分辨率1.2 kb），揭示了控制染色體空間排列的序列特征及細胞核中的同源配對現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，從胎兒肌生成到孵化后肌纖維肥大過程中，染色質(zhì)重組的多尺度特征與轉錄調(diào)控信號通路具有一致性變化。進一步分析表明，鳥類中不存在基因印記現(xiàn)象，而肉雞和蛋雞單倍型在骨骼肌發(fā)育相關基因中的啟動子-增強子相互作用（PEIs）差異與品種間遺傳變異相關，但僅少數(shù)品種特異性變異通過等位基因PEIs影響表型差異。本研究不僅定義了雞的單倍型三維染色質(zhì)結構，還為研究雞品種間的等位基因調(diào)控差異提供了重要資源。

雞骨骼肌組織中相鄰發(fā)育階段之間差異染色質(zhì)結構的特征

A) 更活躍區(qū)室中的基因在相鄰發(fā)育階段之間差異表達

B-D) 骨骼肌發(fā)育過程中發(fā)生區(qū)室轉換的差異基因示例：EYA2（B）、CDK1（C）和FGF4（D）

E) 比較TAD邊界發(fā)生移位和保守區(qū)域附近基因表達水平的差異

F,G) 可視化關鍵基因附近的特異性TAD邊界變化

H) 具有顯著差異RPS的基因在相鄰發(fā)育階段之間差異表達

I-K) 在相鄰發(fā)育階段之間具有差異RPS的三個代表性基因中觀察到PEIs重連

原文鏈接：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11200017/