脊椎动物体轴颈-胸边界决定的转录组与染色质可及性特征解析

本研究聚焦脊椎动物体轴发育中颈-胸（C-T）边界的分子调控机制，通过ATAC-seq和RNA-seq技术绘制了体节转录组与染色质可及性图谱。研究发现HOXC6/HOXC8通过调控SOX5/6/9等软骨形成相关基因及新型lncRNA-HOXC6TA，驱动区域特异性分化，为理解体轴模式化提供了新视角。

　　

脊椎动物胚胎发育过程中，体节（somite）沿神经管两侧规律性形成，最终分化为脊柱、肋骨等骨骼肌肉组织。这些结构的形态特征随体轴位置呈现明显差异，尤其在颈段与胸段过渡区（cervical-thoracic boundary, C-T边界），肋骨的出现成为典型解剖标志。尽管已知HOX基因的共线性表达（collinear expression）决定体轴区域特性，但如何通过染色质动态变化精确调控下游细胞分化程序仍不清楚。英国研究团队通过整合多组学技术，揭示了这一关键发育事件的分子图谱。

研究采用ATAC-seq（染色质可及性测序）和RNA-seq技术对鸡胚HH14期体节进行分层测序，结合CRISPR-on基因激活和体内电穿孔报告系统验证调控元件。通过比较颈段（somite 6-19）与胸段（somite 20-22）差异，发现：

Differential profiles of somite transcriptomes across the cervical to thoracic boundary
转录组分析显示HOXC6和HOXC8在胸段特异性高表达，其下游靶基因SOX5/SOX6/SOX9（软骨形成关键调控因子）呈现协同差异表达。染色质可及性数据揭示HOXC6结合位点富集于SOX基因增强子区，提示其直接调控作用。

Conclusion
研究验证了HOXC6相关顺式调控元件（CRE）的功能，发现新型lncRNA-HOXC6TA受HOXC6调控。CDX1/2转录因子足迹分析揭示了HOX基因的层级调控网络，为理解体轴模式化提供了分子框架。

该研究首次系统解析了C-T边界的表观遗传与转录调控特征，不仅为发育生物学提供重要数据集，也为脊柱畸形等疾病的机制研究提供新思路。HOXC6-SOX通路与lncRNA的发现，拓展了对非编码RNA在体轴发育中功能的认识。论文发表于《Developmental Biology》，其多组学整合策略为后续研究树立了方法论典范。