定量评测染色质拓扑关联结构域层级识别算法领域取得进展

　　

 

图 染色质拓扑关联结构域层级识别算法综合评测

　　在国家自然科学基金项目（批准号：62173338、82073223）资助下，军事科学院军事医学研究院伯晓晨研究员/陈河兵副研究员团队与北京大学首钢医院顾晋教授研究团队开展交叉合作，在定量评测染色质拓扑关联结构域层级识别算法方面取得进展。研究成果以“对拓扑关联域层级结构的全面评测、解释和操作指南（A comprehensive benchmarking with interpretation and operational guidance for the hierarchy of topologically associating domains）”为题，于2024年5月23日发表于《自然?通讯》（Nature Communications）期刊上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48593-7。

　　三维基因组主要研究染色质的三维结构与功能。染色质是遗传物质的载体，其复杂动态的三维结构参与调控DNA复制、基因表达等重要生物学过程，与疾病的发生发展密切相关。因此，精准识别染色质拓扑关联结构域（TAD）层级具有重要的科学意义。然而，虽然目前已有超过20种算法可以识别TAD层级，但它们的算法原理和识别结果不一致，限制了对TAD层级结构的研究，也限制了相关的生物医学应用。

　　针对上述领域痛点，研究团队基于网络特征及结构熵等技术开发出层级结构相似性计算新方法Hier_SSIM，实现了TAD层级结构识别结果定量评测，并提出了名为“空调模式”的染色质层级结构调控新模型。相关工作为不同领域对TAD层级结构感兴趣的研究人员提供了使用指南，拓展了对染色质结构调控机制的理解，将有力推动未来TAD层级结构在生命活动过程和疾病发生发展中的研究。