《Science | 人类基因组转录起始的序列基础》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-04-29
  • 2024年4月26日,得克萨斯大学西南医学中心的研究人员在 Science 期刊发表了题为Sequence basis of transcription initiation in the human genome的文章。

    转录起始是确保任何基因正常功能必不可少的一个过程,但我们仍然缺乏对序列模式和规则的统一认识,而这些模式和规则可以解释人类基因组中的大多数转录起始位点。

    通过利用深度学习启发的可解释模型 Puffin 以碱基对分辨率预测序列中的转录起始点,研究人员发现一小套简单的规则就能解释大多数人类启动子的转录起始点。研究人员确定了有助于人类启动子活性的关键序列模式,每种模式都以不同的位置特异性效应激活转录。此外,研究人员还解释了启动子双向转录的序列基础,确定了不同细胞类型启动子序列与基因表达变异之间的联系,并探索了不同哺乳动物物种转录启动序列决定因素的保护。

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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
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    • 2023年11月29日,美国 Illumina公司等机构在Nature上发表了题为Identification of constrained sequence elements across 239 primate genomes的文章。 非编码DNA对于我们理解人类基因调控和复杂疾病至关重要,测量进化序列约束可以确定人类基因组中推定的调控元件的功能相关性。与蛋白质编码DNA相比,非编码DNA的进化更快,分离灵长类动物物种的时间相对较短,以及以前全基因组测序的可用性有限,阻碍了鉴定在灵长类动物中特异性受到限制的基因组元件。 该研究构建了239个物种的全基因组比对,代表了灵长类动物中所有现存物种的近一半。使用该资源,研究人员以5% 的错误发现率鉴定了在灵长类动物和其他哺乳动物中处于选择性约束下的人类调控元件。研究人员检测到111318个DNase I超敏性位点和267410个转录因子结合位点,这些位点在灵长类动物中特异性受到限制,但在其他胎盘哺乳动物中不受限制,并验证了它们对基因表达的顺式调控作用。这些调控元件富含影响基因表达和复杂性状和疾病的人类遗传变体。该研究结果强调了近期进化在将包括人类在内的灵长类动物与其他胎盘哺乳动物区分开来的调控序列元件中的重要作用。
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    • 编译者:李康音
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    • 2023年9月22日,斯坦福大学的科研人员在Science发表了题为Short tandem repeats bind transcription factors to tune eukaryotic gene expression的论文,该研究讲述了短串联重复序列在调控基因表达中的重要作用。 STRs广泛存在于真核生物基因组的调控元件中,STRs长度的变化往往与转录水平的改变相关。但是STRs调控基因表达的具体机制一直不明。Horton等在研究中发现,许多转录因子可以直接与STRs结合,而这种结合无需类似已知的结合位点,可以用简单的加性模型解释和预测,即重复的低亲和力结合位点之和产生较大作用。结果表明,STRs提供了一种调节转录因子结合和下游基因表达水平的调控机制。STRs约占人类基因组的5%,而编码蛋白的基因仅占1.5%,STRs长度变异与许多疾病相关。STRs可以看作一种调节本地转录因子浓度和结合反应的调节器,在疾病、发育和稳态中调节基因表达。 本文内容转载自“PaperRSS”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/X2Eb-9MIejzUQU77hNl-6g