血红蛋白是高等生物体内负责氧气运输的功能蛋白，该蛋白是由两个仅类亚基和两个β类亚基构成的四聚体，其中α类珠蛋白链有ζ-链和α-链:β类珠蛋白链包括ε-链，γ-链，δ-链和β-链。在人体发育的不同时期，血红蛋白由不同的珠蛋白组成，其具体情况如下:胚胎(ζ2ε2，α2ε2，ζ2γ2)，胎儿(α2γ2)，成人(α2δ2和α2β2)。其中ζ-珠蛋白属胚胎期表达的仅类珠蛋白，一般于胚胎早期在卵黄囊中表达，正常情况下妊娠3月后该蛋白停止表达，α珠蛋白表达开启。目前已知的α-珠蛋白基因的表达调控元件是位于ζ基因上游的4个DnaseI高敏位点，但对ζ-珠蛋白基因的调控模式却知之甚少。早期文献曾报道某些α-地中海贫血缺失突变(__MED，__SPAN，__SEA)的携带者人群中可检测到ζ蛋白表达，据此推测缺失区域可能存有调控ζ-珠蛋白表达的顺式作用元件。因此，本研究从携带有__SEA突变的人群入手，研究ζ-珠蛋白基因表达的顺式调控元件和具体调控机制。
　　首先，我们收集了6229例__SEA突变携带者的样本，对这些病例的ζ蛋白水平进行分析后发现，ζ-珠蛋白表达呈现数量性状的特点。而通过分析携带α-地贫缺失突变且表达ζ珠蛋白的个体的序列特征后，我们发现一个片段5K，可能是调控ζ珠蛋白表达的远距离调控元件。抽取900例代表性样本对该区域进行测序并结合个体的ζ珠蛋白表达水平进行群体遗传学分析后发现，5K区域的3’端有3个高度连锁的SNP对ζ珠蛋白表达起重要调控作用。在细胞学水平实验中，我们通过Crispr cas9技术在K562细胞中敲除5K区域后，RT-PCR结果表明ζ-珠蛋白基因的表达显著下降，这证明5K确实是调控ζ-珠蛋白表达的关键区域。染色质构象捕获的结果显示，5K区域的3’端与已知的-珠蛋白基因簇的两个上游调控元件HS-48、HS-40和ζ-珠蛋白基因均存在相互作用;组蛋白修饰标记物H3K27ac和H3K4mel的ChIP实验结果表明敲除5K使得代表增强子的组蛋白修饰标记物在ζ-珠蛋白基因和主要调控元件的结合程度明显下降。据此我们推测5K可能作为一个远程连接元件与HS-48和HS-40相互作用，从而调控ζ-珠蛋白基因的表达。为证实这一推测，我们进一步采用ChIP-qPCR实验发现MAX结合于5K区域的3’端，Gel shiR实验证实前面发现的3个SNP变异中有2个是通过降低MAX的结合从而降低ζ-珠蛋白表达水平。实验结果显示由MAX和MYC介导的远距离增强子与启动子相互作用可能就是5K区域影响ζ-珠蛋白表达的调控模式。本课题的完成，将为珠蛋白表达的分子机制研究提供新内容，也可以为临床上-地贫的治疗提供新的靶点。