Nature：利用lentiMPRA技术解锁基因表达的秘密

在基因组研究领域，研究人员一直在努力揭示控制基因表达的复杂机制。这些机制的核心部分是转录调控元件（cis-regulatory elements, cCREs），它们如同基因表达的 开关 ，决定了基因在何时、何地以及如何表达。然而，尽管研究人员已经发现了成千上万的潜在调控元件，许多关于它们功能和作用的谜团仍然未解。特别是，如何准确预测这些元件在不同细胞类型中的活动，以及它们如何影响基因的表达，仍然是一个巨大的挑战。

为了填补这一知识空白，1月15日Nature的研究报道 Massively parallel characterization of transcriptional regulatory elements ，研究人员开发了创新的技术手段 大规模并行报告基因组活动测序（lentiMPRA）。这种技术可以同时测试成千上万的调控元件，并在细胞内观察它们的活性，从而为我们提供关于这些元件功能的前所未有的见解。通过lentiMPRA，研究人员能够以极高的精度评估这些元件在不同细胞类型中的表现，揭示其与基因表达之间的关系，甚至预测基因变异可能对细胞功能的影响。

该研究的一个重要发现是，启动子和增强子这两类调控元件在不同细胞类型中的表现差异。启动子通常具有更强的定向偏好，能够作为基因表达的开关，而增强子则表现出更多的细胞类型特异性，调控着基因的活跃程度。研究人员进一步运用了机器学习模型，如MPRALegNet，来预测这些调控元件的活性，并且成功地揭示了调控元素如何通过不同的转录因子组合共同作用，调节基因表达。

这种基于大规模数据的研究不仅为我们提供了一个更加清晰的基因调控图谱，还为理解基因变异与疾病之间的关系提供了新的思路。通过深入挖掘基因组中的调控信息，未来我们有望实现更加的基因编辑和疾病预测，为个性化医学的发展奠定基础。