揭秘三维基因组预测新引擎:CHROMBUS-XMBD——图卷积模型驱动的染色质互作预测

研究背景与学科意义 在真核细胞内,染色质(Chromatin)的三维空间结构对于基因表达调控有着至关重要的作用。DNA通过复杂的折叠、环化及局部空间重构,使不同基因元件(如启动子promoter、增强子enhancer等)在空间上变得邻近,并实现精细的顺式(cis)调控。近年来,无论在发育生物学、疾病机理还是表观遗传学研究中,三维基因组(3D-genome)的动态结构都被反复证明与基因表达变化密切相关。 当前,捕捉基因组空间构象的实验方法主要包括3C、4C、5C、Hi-C、ChIA-PET、HiChIP等。然而,这些实验方法成本高昂、操作复杂,且常常受到生物材料来源、分辨率及信噪比等条件限制,难以为多样化的生物学问题或疾病研究大规模提供数据。与此同时,随着多组学数据的积累,尤其是DNA序列、...