潘有福

    (新加坡国立癌症中心转化研究实验室，新加坡 169612)

    真核生物的染色体(质)在细胞核内，存在着不同的构象状态。当经历细胞分裂周期时，染色体呈现周期性的凝缩和去凝缩的过程。在间期的细胞核中，染色体也需要经过盘绕折叠，形成一种复杂的动态的高级结构。染色体一般以核小体作为基本的结构单位。在人的细胞核中，核小体是由147个DNA碱基对，缠绕在盘状的碱性组蛋白8聚体(H2A,H2B,H3,H4各2个)外围而形成。核小体之间还有一段连接DNA, 与H1组蛋白结合。每一条染色质线都是由众多核小体组成。这种念珠状的结构，经过多重折叠，并依附于染色体骨架上，形成更紧密高级的结构[1-2]。这种复杂的组织结构解决了将大约2 m长的DNA-组蛋白复合物压缩进直径约6μm的微小细胞核的组织结构问题，但同时也对如何将以线性方式携带的遗传信息在一定的时间和空间进行恰当表达提出了难题。因此了解染色体在细胞核内的组织结构及拓扑变化规律，以及这种结构变化对基因表达的调节控制，仍然是研究的热点之一。

    近年发展起来的各种研究染色质相互作用的技术，尤其是染色体构象捕获技术(Chromosome conformation capture，3C)，为我们研究染色体在细胞核中的三维构象提供了有力的技术手段，利用3C及其衍生技术，我们可以获得染色质上不同部位，以及染色质纤维之间在特定细胞状态下的相互作用信息。通过分析这些信息，我们可以了解间期细胞核中的染色体分布状态和特点，以及增强子和启动子相互作用以调控基因表达的规律。本文介绍用于研究染色质相互作用的技术，包括显微观察和3C及其衍生技术，回顾近年来利用相关技术取得的主要研究进展，并对该技术的应用前景作一讨论。

    1 显微镜观察

    染色体构象的研究技术主要包括传统的显微镜观察和近些年兴起的3C等技术(见表1)。显微镜观察主要是指荧光原位杂交(fuorescence in situ hybridization，FISH)技术。FISH技术通常利用荧光标记的DNA或RNA探针，来检测染色体上是否存在相应序列，或者细胞中是否存在特异的RNA分子。在染色质相互作用的研究中，如果同时利用两个或几个不同荧光标记的探针，就可以对染色质上两个或以上特异位点在细胞核内的分布进行定位，从而探讨不同位点的接近程度，获知有关染色体构象的信息。这一技术可以对待测位点的分布进行直观的显微观察，研究单个细胞中相关位点的空间位置关系[3-5]。

    最近介绍的一个方法ChrISP(chromatin in situ proximity) ......