单细胞长读长Hi-C技术scNanoHi-C2揭示胚胎期生殖细胞三维基因组重组规律

来自国内的研究人员通过开发单细胞输入的长读长Hi-C技术scNanoHi-C2，系统解析了小鼠胚胎期生殖细胞(EGCs)三维基因组动态重编程过程。该研究首次发现雌性EGCs中X染色体B区室特异性互作增强、减数分裂期非同源染色体随机邻近分布等特征，并揭示了有丝分裂停滞的雄性EGCs存在独特的染色质结构。这项研究为理解生殖细胞发育的表观遗传调控提供了新视角。

　　

这项突破性研究运用创新的单细胞长读长Hi-C技术(scNanoHi-C²)，如同给细胞核装上高倍显微镜，首次清晰捕捉到小鼠胚胎期生殖细胞(EGCs)三维基因组(3D genome)的动态重组过程。研究发现雌性EGCs的X染色体展现出独特的B区室特异性互作增强现象，而减数分裂期细胞中非同源染色体的空间排布竟呈现"随机派对"般的无序状态。

更令人惊讶的是，转座元件(transposable elements)在减数分裂拓扑关联域(TAD)边界处上演了"位置争夺战"，Alu/B2元件呈现不对称分布。研究还颠覆了传统认知：有丝分裂停滞的雄性EGCs并非处于简单的G0期，其染色质结构暗藏玄机，可能为后续精子发生预编程。

当细胞从有丝分裂转向减数分裂时，高阶互作发生"阵地转移"——从B区室精准定位到A区室，这种精密的时空调控可能驱动减数分裂特异性转录程序的启动。该研究不仅为生殖细胞发育研究提供了scNanoHi-C²这把"金钥匙"，更揭示了三维基因组重组在细胞命运决定中的核心作用。