圖 染色質(zhì)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域?qū)蛹?jí)識(shí)別算法綜合評(píng)測(cè)

　　在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（批準(zhǔn)號(hào)：62173338、82073223）資助下，軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院伯曉晨研究員/陳河兵副研究員團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)首鋼醫(yī)院顧晉教授研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展交叉合作，在定量評(píng)測(cè)染色質(zhì)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域?qū)蛹?jí)識(shí)別算法方面取得進(jìn)展。研究成果以“對(duì)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)域?qū)蛹?jí)結(jié)構(gòu)的全面評(píng)測(cè)、解釋和操作指南（A comprehensive benchmarking with interpretation and operational guidance for the hierarchy of topologically associating domains）”為題，于2024年5月23日發(fā)表于《自然?通訊》（Nature Communications）期刊上。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-48593-7。

　　三維基因組主要研究染色質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)與功能。染色質(zhì)是遺傳物質(zhì)的載體，其復(fù)雜動(dòng)態(tài)的三維結(jié)構(gòu)參與調(diào)控DNA復(fù)制、基因表達(dá)等重要生物學(xué)過(guò)程，與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。因此，精準(zhǔn)識(shí)別染色質(zhì)拓?fù)潢P(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域（TAD）層級(jí)具有重要的科學(xué)意義。然而，雖然目前已有超過(guò)20種算法可以識(shí)別TAD層級(jí)，但它們的算法原理和識(shí)別結(jié)果不一致，限制了對(duì)TAD層級(jí)結(jié)構(gòu)的研究，也限制了相關(guān)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

　　針對(duì)上述領(lǐng)域痛點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)基于網(wǎng)絡(luò)特征及結(jié)構(gòu)熵等技術(shù)開(kāi)發(fā)出層級(jí)結(jié)構(gòu)相似性計(jì)算新方法Hier_SSIM，實(shí)現(xiàn)了TAD層級(jí)結(jié)構(gòu)識(shí)別結(jié)果定量評(píng)測(cè)，并提出了名為“空調(diào)模式”的染色質(zhì)層級(jí)結(jié)構(gòu)調(diào)控新模型。相關(guān)工作為不同領(lǐng)域?qū)AD層級(jí)結(jié)構(gòu)感興趣的研究人員提供了使用指南，拓展了對(duì)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)控機(jī)制的理解，將有力推動(dòng)未來(lái)TAD層級(jí)結(jié)構(gòu)在生命活動(dòng)過(guò)程和疾病發(fā)生發(fā)展中的研究。