这项突破性研究首次在活体生物中系统绘制了人类发育增强子(distant-acting enhancers)的突变敏感性图谱。科学家们聚焦7个调控脑部、心脏、四肢及面部发育的关键增强子,通过构建超过1,700只转基因小鼠模型,对260多种突变等位基因进行精细解析。采用12碱基对(12-bp)区块系统性突变策略,确保每个增强子的所有序列特征至少被修改一次。
令人惊讶的是,69%的突变区块被证实对增强子正常功能不可或缺——其中60%导致功能丧失(loss-of-function),9%引发功能获得(gain-of-function)。研究团队运用机器学习构建预测模型,在碱基分辨率水平精准注释关键核苷酸,88%的预测基序(motifs)与体内功能变化高度吻合,模型灵敏度达59%。
这些发现揭示:人类增强子蕴含着异常密集的功能序列特征,其突变敏感性图谱为解密增强子作用逻辑、解读疾病相关变异提供了珍贵数据库。该成果不仅推进了对发育调控机制的理解,更为精准医学时代下的非编码区突变解读奠定了基石。