近日，南方科技大学生命科学学院郑梅珍助理教授与曾福星助理教授、医学院田瑞琳助理教授、工学院李依明副教授等团队合作在The EMBO Journal在线发表题为 Landscape of the Epstein-Barr virus-host chromatin interactome and gene regulation 的研究论文，系统描绘了EBV与宿主染色质的空间互作图谱，并揭示了病毒非编码RNA主导的新型调控机制，为理解病毒与宿主的相互作用及基因调控提供了全新视角。

在真核细胞的微小核空间内，高效、精确地折叠庞大的染色质并调控基因表达，构成了三维基因组学领域的核心科学问题。随着四维基因组（4DN）计划的推进，研究显示人类约3.1 Gb的基因组能够在不足10微米的细胞核内以高级三维结构方式有序压缩。高通量三维测序和尖端成像等技术表明，染色质在细胞核中以拓扑相关结构域（TADs）为基本单元，这为基因组的稳定性和功能调控奠定了基础。非编码RNA（ncRNA）被广泛认为是基因组结构与功能调控的“分子雕刻刀”，深度介入核内高级结构的组装，成为基因调控网络的重要组成部分。

为了深入解析与ncRNA相关的染色质构象和基因调控机制，郑梅珍在加入南方科技大学后组建了团队，开发了与RNA相关的染色质DNA-DNA互作捕获技术RDD。同时还开发了单细胞多组学技术scAIR, 这一技术能够在同一细胞中同时捕获染色质开放信息、染色质互作信息和RNA转录信息——single cell ATAC-seq + Interaction + RNA-seq。郑梅珍团队将这两项新发明的技术应用于解析内源性RNA和外源性RNA关联的染色质构象与基因调控机制。

内源性RNA的研究是对ncRNA roX2相关的染色质环、染色质结构域、染色质区室和染色质疆域进行了深入解析，并与李依明副教授团队合作，对这些构象进行了高分辨率的成像验证。浙江大学生命科学研究院的阮一骏教授对RDD数据分析提供了重要指导。研究揭示了roX2在果蝇计量补偿机制中的染色质构象及基因共调控机制。相关成果以3D chromatin structures associated with ncRNA roX2 for hyperactivation and coactivation across the entire X chromosome为题于2024年7月26日发表在Science Advances杂志。

外源性RNA的研究成果近日发表在The EMBO Journal上。郑梅珍团队进一步将前沿三维基因组技术：RNA相关的染色质DNA-DNA互作技术（RDD）、蛋白介导染色质互作技术（ChIA-PET）以及超分辨显微镜成像技术(STORM/BALM)，应用于解析外源性RNA（EBV的ncRNAs）与宿主（人）染色质的互作及基因调控机制。详细描绘了人类淋巴母细胞中EBV与宿主染色质的三维空间构象。系统性分析了EBV-EBV、EBV-宿主及宿主-宿主间的染色质互作网络，深入厘清了蛋白和病毒RNA在其中的作用特征，为理解病毒如何“劫持”宿主细胞的命运和基因表达提供了新线索，为开发针对EBV感染及相关疾病的新型分子靶向药物开辟了全新思路。

南方科技大学生命科学学院研究助理教授田忠原、博士生杨炀、宁铎和余婷为本研究的共同第一作者。李依明副教授、曾福星助理教授、田瑞琳助理教授及郑梅珍助理教授为论文通讯作者。该工作得到了国家重点研发计划“前沿生物技术”重点专项、国家自然科学基金、广东省基金和深圳市科创委的资助。

论文链接：

https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-025-00466-5 

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado5716 

供稿：生命科学学院

文字：郑梅珍

通讯员：邹冬霞、李沐涵