由華盛頓大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組在新研究中確定了控制機(jī)體內(nèi)不同的基因何時(shí)、何處及如何開啟和關(guān)閉的百萬DNA“開關(guān)”的位置。基因只占人類基因組的2%，且易于識(shí)別，然而控制這些基因的on/off開關(guān)卻被加密保存在余下的98%的基因組中。然而，當(dāng)前的技術(shù)只允許這樣的蛋白一次研究一個(gè)。它們也缺乏準(zhǔn)確度來分辨蛋白質(zhì)停泊的DNA堿基。因此，在活細(xì)胞中調(diào)控蛋白識(shí)別的大多數(shù)實(shí)際的DNA單詞是未知的。為了找到它們，研究人員采用了一種簡單的強(qiáng)大的技術(shù)使得他們能夠一次研究所有的蛋白質(zhì)。并沒有試圖直接觀測(cè)蛋白，他們尋找了DNA上的陰影或“足跡”。為了做到這一點(diǎn)，他們?cè)俅无D(zhuǎn)向了可在調(diào)控DNA中剪切DNA骨架的DnaseI酶。以往的工作證實(shí)DnaseI喜歡剪切緊靠調(diào)控蛋白停泊位點(diǎn)的DNA，而非停泊位點(diǎn)自身。通過利用新一代DNA測(cè)序技術(shù)，研究人員分析了用DnaseI處理細(xì)胞生成的數(shù)億的DNA骨架片段。

            他們隨后利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)解析了數(shù)百萬個(gè)蛋白質(zhì)足跡。總的來說，他們確定了沿著基因組840萬個(gè)那樣的足跡，其中一些在許多細(xì)胞類型中都被檢測(cè)到。接下來，他們編譯了蛋白質(zhì)停泊的所有的短DNA序列。他們采用需要數(shù)百個(gè)微處理器同時(shí)工作的一種軟件算法進(jìn)行了分析，揭示了超過90%的蛋白質(zhì)停泊位點(diǎn)實(shí)際上是683個(gè)不同的DNA單詞的輕度變體——實(shí)質(zhì)上是一本基因組編程語言的詞典。Stamatoyannopoulos說：“這些研究發(fā)現(xiàn)顯著促進(jìn)了對(duì)整個(gè)基因組控制基因的指令如何書寫和組織，以及不同的指令集如何組合協(xié)同發(fā)揮功能控制基因的認(rèn)識(shí)，往往沿著基因組很遠(yuǎn)的距離。包括在這些分析中廣譜的細(xì)胞和組織類型提供了一個(gè)令人難以置信的豐富資源，可以供世界各地的研究人員直接挖掘來闡明他們正在研究的基因是如何受到控制的。

               科學(xué)家們確定了在一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中連接的基因。在這一網(wǎng)絡(luò)中，調(diào)控DNA區(qū)域通常控制一個(gè)或zui多幾個(gè)基因，但基因接收到來自大量調(diào)控區(qū)域的輸入信號(hào)。研究人員還發(fā)現(xiàn)了幫助匹配調(diào)控DNA與正確位置的組合密碼的證據(jù)。另一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)現(xiàn)是控制與癌癥和其他“永生“細(xì)胞類型相關(guān)的基因的調(diào)控DNA似乎相比其他類型的調(diào)控DNA以不同的速率獲得了突變。這一結(jié)果指出了個(gè)體人類基因組中基因組功能與DNA變異之間從前未知的。這一發(fā)現(xiàn)有可能對(duì)了解癌癥的易感性具有意義。除了發(fā)表在Nature雜志上的這兩篇相關(guān)論文，這些研究結(jié)果還同時(shí)公布在《科學(xué)》（Science）和《細(xì)胞》（Cell）雜志上。在Science雜志上，華盛頓大學(xué)的研究人員進(jìn)一步擴(kuò)展了調(diào)控DNA圖譜，將它們與人類疾病遺傳圖譜進(jìn)行了比較。他們的研究揭示了大部分與特異人類疾病或臨床特征相關(guān)的DNA變異都定位在調(diào)控DNA而非基因序列中。在Cell雜志上，研究人員描述了利用關(guān)于調(diào)控蛋白停泊位點(diǎn)的詳細(xì)信息構(gòu)建了這些蛋白連線的全面圖譜。