组成人类染色体的完整核酸序列，编码为DNA，被称为“人类基因组序列”。神经科学家预测，该序列大约有 25% 具有调节功能，而只有 1.5% 编码蛋白质。
近年来，许多表观遗传学研究试图确定人类基因组中调控序列响应环境因素激活或抑制基因表达的机制。这反过来可能有助于使用遗传技术修改这些序列，以减少遗传疾病或病症的流行。
纽约西奈山伊坎医学院的研究人员最近进行了一项研究，专门检查与两种主要精神疾病(即精神分裂症和双相情感障碍)的遗传性相关的染色体组织。他们的论文发表在《自然神经科学》上，揭示了这两种精神疾病患者大脑中基因组组织在三维 (3D) 空间中的一系列改变，已知这两种精神疾病具有相似的遗传风险结构。
“重要的是，高达约 90% 的精神分裂症和相关精神疾病的遗传风险序列位于调节性非编码基因组中，”进行这项研究的研究人员之一 Kiran Girdhar 告诉 Medical Xpress。“许多这些类型的 DNA 序列都被‘装饰’了化学信号，例如组蛋白乙酰化和某些类型的组蛋白甲基化，它们是 DNA 序列参与基因表达活性的指标。”
作为研究的一部分，Girdhar 和她的同事 Panagiotis Roussos 和 Schahram Akbarian 对 739 个数据库进行了测序，每个数据库都概述了与活性基因表达相关的组蛋白乙酰化和甲基化标记的基因组图谱。这些图书馆包括 388 名受试者和 351 名被诊断患有精神分裂症或双相情感障碍的个体的数据。为了研究非编码风险遗传变异在精神分裂症和双相情感障碍中的作用，他们以碱基对分辨率分析了组蛋白乙酰化，这是一种已知会改变染色质结构并调节基因表达的表观遗传改变。
“在我们的研究中，我们试图回答三个问题，迄今为止我们的领域的文学都没有回答这些问题，”Girdhar 说。“精神分裂症中的非编码风险变体是否嵌入了我们的染色质标记(组蛋白乙酰化)标记的基因组中?精神分裂症和双极脑是否显示其组蛋白乙酰化景观发生了变化，如果是，这些变化是否与遗传风险架构有关这些精神疾病?最后，乙酰化染色质结构域是如何在脑细胞核内的 3D 空间中组织的?
使用他们编译的大型人类基因组数据集，Girdhar 和她的同事们能够绘制出数千个顺式调控域(即具有转录调控功能的基因组序列元素)，揭示了细粒度的染色体组织。他们的分析揭示了被诊断患有精神分裂症和双相情感障碍的两名患者的 3D 基因组组织中的一系列与色彩相关的改变。
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