代海强研究员受邀在Molecular Cell发表Hi-Coatis技术Preview文章

　　

12月4日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）代海强研究员受邀在国际学术期刊Molecular Cell发表了题为：“Hi-Coatis: Capturing the 3D Interplay between Transcription and Chromatin Architecture”的科学评述（Preview），对2025年11月18日发表于该刊的研究论文“High-throughput capture of actively transcribed region-interacting sequences reveals an intricate promoter-centered regulatory network”进行了解读与评述。该研究报道了一种全新的无抗体、无探针的转录与染色质空间互作图谱构建技术Hi-Coatis，为揭示基因转录与三维染色质结构间的协同调控提供了重要工具。

转录调控是一个高度协调的生物学过程，不仅依赖于基因组的线性序列信息，还受细胞核内的三维染色质结构精细调控。然而，传统方法多依赖抗体或特异性探针，灵敏度受限，难以在同一体系中同步解析转录活性与空间互作。迟玮研究组及其合作团队开发的 Hi-Coatis技术突破了这一技术瓶颈，该方法利用活跃转录区的DNA-RNA杂交体（如R-loops），在温和的0.1%甲醛交联条件下保留原生转录状态，并以杂交体内的RNA为引物，通过Klenow DNA聚合酶将生物素标记核苷酸整合到新生DNA。标记后的DNA分两条实验流程：一条用于构建转录图谱，另一条通过二次交联生成三维染色质互作网络，从而实现转录与染色质结构的同步捕获。

该研究揭示了多个对转录活性染色质结构的新见解。首先，假基因与snoRNA区域的Hi-Coatis信号很微弱或缺失，而某些低稳态表达但转录暂停的基因（如C2类），却显示出强烈的启动子信号，并与高活性基因（C1类）远程互作，提示部分启动子具备远端增强子功能。其次，重复区域与CNV区域信号显著增强，其染色质环数目高于平均水平，超过70%的此类区域可作为增强子或沉默子发挥调控作用。最后，在K562细胞红系分化模型中，基因激活常伴随启动子区的CTCF/RAD21结合或增强子互作，显示转录调控依赖复杂的多因子网络。

代海强研究员为本文的通讯作者，其研究组硕士研究生王美晨为本文的第一作者。该项工作得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、上海市市级科技重大专项、中国科学院国际伙伴计划、国家自然科学基金、上海市自然科学基金以及本源公益基金等项目资助。

文章链接：https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(25)00903-7

?Hi-Coatis技术可以捕捉与活跃转录位点相关的染色质互作图谱