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全球气候变化对海洋生物多样性及生态系统稳定性造成严重威胁，生物的存活越来越依赖于它们对新环境条件的实时响应。转录可塑性与自然选择存在复杂的相互关系，对于快速气候变化下物种的生存至关重要。该研究将近江牡蛎（Crassostrea ariakensis）转移到一个新的环境中，发现位于活跃染色质区域的基因表现出更高的转录可塑性，并且这些区域的变化与选择信号呈负相关。这表明在对新环境的可塑性反应中，活跃染色质区域和选择信号之间存在一种权衡关系。该研究锚定了受遗传变异、lincRNA，以及远端增强子所影响的ManⅡa基因，而ManⅡa基因能够调节牡蛎的肌肉功能和存活。该研究揭示了三维基因组结构在对新环境的环境反应中补偿了遗传适应性的作用，并提供了对于一个海洋模式物种中与适应性相关特征和存活有关的遗传和表观遗传相互作用的见解。

ManⅡa的4个潜在增强子（Li A, et al. 2023. The Innovation）

ManⅡa与E3的互作在环境变化后发生改变（Li A, et al. 2023. The Innovation）

E3对ManⅡa表达的遗传调控作用（Li A, et al. 2023. The Innovation）

胡杨（Populus euphratica）对沙漠干旱环境具有较强的耐旱性，并由此进化出独特的异形叶性，即发育过程中，植株高度从低到高并依次出现条形叶(Li)、披针形叶(La)、卵形叶(Ov)以及阔卵形叶(Bo)四种叶形。本研究揭示了四种胡杨异形叶片在生理和细胞学水平上的显著功能分化。其中，不同发育阶段的树木和叶片的转录组和DNA甲基化分析显示，基因表达和DNA表观遗传信息对涉及异形叶片发育和功能适应的关键过程的调控有别，如激素信号传导途径、细胞分裂和光合作用。基因表达、甲基化、ATAC-seq和Hi-C的综合分析显示，三维基因组、低甲基化和开放染色质状态较长的相互作用会上调生长素IAA相关基因（如PIN1和AN3），促进阔叶的发生，而狭叶与高度集中的异染色质、高甲基化和上调的脱落酸（ABA）途径基因（如Pyrabactin Resistance1-like10）相关。因此，为了适应干旱的沙漠，胡杨异形叶的发育与功能分化是由不同表达的基因、DNA甲基化、染色质开放性和三维基因组重塑来调节的。

阔叶和狭叶中叶形相关基因PIN1（编码生长素转运蛋白）、BRL2（编码油菜素内酯类受体）的三维调控差异（Wu Z, et al. 2023. Plant Physiology.）

大豆泛3D基因组

该研究构建27个大豆（3个野生品种+9个地方品种+15个栽培品种）的泛3D基因组，并利用从基因组组装中获得的结构变异数据，进一步探究了基因组结构变异与三维基因组变异之间的关系。研究显示，A/B compartment在大豆种质间是相对保守的，A/B compartment的变异与基因组特征密切相关。TAD边界在27份大豆种质中呈现出更高水平的变异 。关联分析表明，Non-LTR反转座子(LINE元件和SINE元件)在大豆TAD边界附近呈现富集状态，Gypsy元件和卫星重复序列特异性富集在私有TAD边界附近。这些结果证实了转座元件通过驱动结构变异，从而重塑三维基因组的进化路线。而且，在大豆驯化和改良过程中的作用，野生大豆、地方品种和改良品种之间存在共有和特异的TAD边界，且TAD边界在驯化过程中受到了较高的选择压力，而在改良过程中则没有显著差异。进一步分析发现，一些驯化相关基因的表达变化与三维基因组变异密切相关，如SoyZH13_14G139200，其所在的TAD边界在部分野生大豆和地方品种中丢失，导致该基因表达水平显著升高。

泛三维基因组结构中的结构变异（Ni L, et al. 2023. Genome Biology.）

解析链霉菌三维基因组并实现天然产物高产相关应用

该研究应用高分辨率的Hi-C方法对天蓝色链霉菌（S. coelicolor）A3(2)这一模式菌株在两种代谢特征的生长时期的染色质三维结构进行解析，考察了多类型的染色质三维结构特征，包括拟核互作结构域（CID）的鉴定和动态变化、CID边界基因特征分析和功能鉴定、基因水平转移区的显著互作变化、遗传分区与结构分区之间的不对应性等。同时发现局部染色质的空间重排与BGC在不同生长时期的表达变化有关。接着，该研究发现内源基因的转录水平与局部染色质互作频率（文中量化为FIRE值）高度相关。然后，将一个编码β-葡萄糖苷酶的报告基因gus(a)和一个合成天然产物RK-682 的BGC插入不同的基因组环境时，gus(a)的表达量和RK-682的产量与FIRE值都成显著正相关。这说明无论是内源还是外源的基因、单个基因或包含一组基因的基因簇，染色质局部互作频率都将显著影响它们的表达水平。最终，该研究应用这一规律实现了相对于传统方法的天然产物高产。

内在基因和gus(a)报告基因表达量和局部染色质互作频率的相关性（Deng L, et al. 2023. Proceedings of the National Academy of Sciences.）

低起始Hi-C解析体细胞核移植过程的染色体三维结构

体细胞核移植（SCNT）可以将终末分化的体细胞的细胞核重编程为全能性状态。由于哺乳动物胚胎细胞数量和实验手段的限制，此过程的染色体三维结构的高分辨率的动态变化之前一直鲜为人知。

在“Analysis of genome architecture during SCNT reveals a role of cohesin in impeding minor ZGA”一文中，研究团队采用低起始量Hi-C，得到小鼠SCNT各个时期以及SCNT后胚胎的发育过程中的三维结构。研究发现，被移植的细胞核率先进入类有丝分裂状态，并且和正常受精的胚胎相比，SCNT胚胎在1细胞阶段具有较强的拓扑相关结构域（TAD），但2细胞阶段的TAD变得松散，之后慢慢整合。同时， A/B compartment在SCNT胚胎的1细胞阶段减弱，后期越来越强。 在8细胞阶段之前，SCNT胚胎细胞的染色质架构基本与正常受精胚胎结构基本一致。

激活前后体细胞核移植（SCNT）胚胎的Hi-C互作热图