2023年12月12日，比利时佛兰德斯生物研究所的研究人员在Nature杂志在线发表了题为Cell type directed design of synthetic enhancers的文章。
转录增强子充当转录因子 (tf) 组合的停靠站，从而调节其靶基因的时空激活。解码增强子的调控逻辑并了解时空基因表达如何在增强子序列中编码的细节一直是该领域的长期目标。该研究表明，深度学习模型可用于从随机序列开始有效地设计合成的细胞类型特异性增强子，并且这种优化过程允许以单核苷酸分辨率详细追踪增强子特征。
该研究使用转基因动物评估了全合成增强子特异性靶向果蝇脑中Kenyon细胞或神经胶质细胞的功能，进一步利用增强子设计来创建靶向两种细胞类型的 “双编码” 增强子，以及小于50个碱基对的完全功能的最小增强子。通过检查针对局部最优的状态空间搜索，研究人员通过TF激活剂和TF阻遏物基序的强度，组合和排列来表征增强子代码。最后，研究人员应用相同的策略来成功设计人类增强子，其遵循与果蝇增强子相似的增强子规则。由深度学习指导的增强子设计可以更好地理解增强子的工作原理，并表明可以利用它们的代码来操纵细胞状态。
