2022年10月26日，Zoological research在线发表了中国农业大学生物学院胡晓湘教授团队题为“Chicken chromatin accessibility atlas accelerates epigenetic annotation of birds and gene fine-mapping associated with growth traits”的研究论文，该研究建立了鸡染色质可及性图谱，同时证明了表观遗传图谱在精细定位功能突变中的作用，并为进一步研究鸟类和哺乳动物的表观遗传和进化基因组学提供了重要资源。

ENCODE等人类表观基因组图谱的建立，为基因调控研究提供了资源，也为疾病相关调控元件的研究提供了参考。然而目前鸟类中的表观注释信息，例如鸟类特异性染色质可及性图谱，依然较为缺乏。内含子和基因间区较短是鸟类与哺乳动物基因组的主要区别，这不利于根据已有人类或小鼠的表观基因组图谱来研究鸟类调控区域的功能。

该研究使用包含骨骼、肝脏、肺脏、肌肉和十二指肠等在内的11种组织类型的53个ATAC-seq样本建立了鸡染色质可及性图谱，同时在UCSC生成了可视化链接，可以直接访问所有样本的全基因组染色质可及峰。平均每个样本获得了50,796个高置信open chromatin regions (OCR)，大多数OCR被注释到非编码区，特别是内含子和基因间隔区，作者分别将OCR与重复元件和保守元件进行了整合分析，解释了OCR在进化过程中可能发挥的重要作用。

通过OCR组织特异性分析，发现染色质可及性峰的组织特异性主要反映在基因间区和内含子区，并通过 (1) 招募序列特异性转录因子和 (2) 直接调节相邻的功能基因这两种机制实现基因特定功能的调节。

为了证明ATAC-seq数据在复杂性状基因精细定位中的辅助作用，作者将测序数据与AIL的GWAS结果进行了整合，进一步整合全基因组关联分析数据，发现鸡的体重是由在多个生长发育相关组织的多个功能基因共同影响的，其中CAB39L (活跃于十二指肠) 、RCBTB1 (肌肉和肝脏) 和新lncRNA ENSGALG00000053256 (骨骼) 是调节鸡体重的重要候选基因。

总之，该研究使用ATAC-seq数据生成了鸡的多组织染色质可及性图谱，为进一步研究鸟类和哺乳动物的表观遗传学和进化提供了资源概要，同时强调了OCR可以帮助识别致病突变，并有助于进一步解析复杂性状遗传结构。

中国农业大学生物学院在读博士研究生朱晓宁为本研究第一作者，中国农业大学教师王宇哲博士和胡晓湘教授为本研究共同通讯作者，该研究得到了国家自然基金项目(U2002205, 32272862) 的支持。

原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36317479/