《谱系特异性变化以及终末分化前增强子-启动子的建立与接触作用》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: Zhao
  • 发布时间:2017-09-02
  • 染色体构象是多细胞生物基因调控的重要特点。然而,细胞分化过程中的增强子与启动子之间的接触变构作用仍然很难去理解。为了解决这个问题,在表皮分化过程中利用全基因组范围的启动子来捕捉Hi-C(CHi-C)。目前,与分化诱导基因相关的两类增强子与启动子已经被研究验证。第一类增强子与启动子(获取类),能够在与增强子获得H3K27ac激活标记的同时,在分化过程中增加接触强度。第二类增强子与启动子(稳定类),预先由H3K27标记且在未分化的细胞内构成。其中,第二类(稳定类)与典型构象的调控蛋白有关,而第一类(获取类)则与其无关,这就意味着二者之间存在不同的接触形成与调控机制。在表皮分化过程中,通过对稳定增强子的分析研究,证明了其可以作为一种结构性表达的有谱系限制的ETS同源遗传转录因子EHF。此外,不论在干细胞中是哪种类型的接触,其结果都表明谱系特异性染色质结构会在组织祖细胞中建立并且在末端分化时的进一步重塑变构。

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  • 《Science | 人CD4+T细胞转录增强子图谱》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-07-12
    • 2024年7月5日,RIKEN综合医学中心Yasuhiro Murakawa、Kazuhiko Yamamoto、Chikashi Terao共同通讯在Science发表题为An atlas of transcribed enhancers across helper T cell diversity for decoding human diseases的文章,揭示了人类CD4+T细胞多样性中转录增强子的综合图谱,为破译免疫介导疾病的遗传基础提供了有力的工具。 这项研究从探索人类CD4+T细胞的转录景观开始,通过利用RNA分子5'端独特的“帽签名(cap signature)”,研究人员开发了ReapTEC,一种可以在核苷酸分辨率下同时分析基因表达和增强子活性的方法。该技术应用于近100万个单个CD4+T细胞,产生了mRNA,长非编码RNA和增强子RNA(eRNA)的转录起始位点(TSS)的详细图谱。论文的关键之一是鉴定了62803个在高度多样化的CD4+T细胞类型中具有活性的双向转录的候选增强子(bidirectionally transcribed candidate enhancer, btcEnh)。这些btcEnh表现出比可接近的染色质区域更高程度的细胞类型特异性,表明它们在以细胞特异性方式调节基因表达中起关键作用。这些数据与单细胞染色质谱的整合表明,btcEnh强烈富集了免疫介导疾病的遗传性,突出了作为治疗干预靶标的潜力。 研究人员通过系统地解释与一系列免疫介导疾病相关的遗传变异,进一步证明了他们的图谱的实用性。通过精细染色质接触图将疾病相关的btcEnh与靶基因联系起来,他们揭示了疾病发病机制的潜在分子途径。这种方法不仅可以识别可能导致疾病病理的罕见和未表征的CD4+T细胞类型,还可以揭示这些增强子的进化保守性模式,从而揭示影响免疫反应的进化压力。这项研究的意义超出了免疫学领域,强调了在人类疾病的背景下考虑细胞类型特异性基因调控的重要性。该数据集是一种公共资源,科学界可以利用这些数据集来提高我们对免疫系统的理解,并开发新的诊断和治疗策略。 总之,这项研究代表了免疫遗传学领域的重大进展,为剖析遗传变异,细胞类型多样性和疾病易感性之间复杂的相互作用提供了全面的框架。从这atlas中获得的见解无疑将为对抗免疫介导疾病的未来发现铺平道路。
  • 《Cell丨直接观察凝聚物对超级增强子控制的基因爆发的影响》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-01-15
    • 2024年1月8日,马克斯-普朗克研究所的研究人员在Cell上发表了题为Direct observation of a condensate effect on super-enhancer controlled gene bursting的研究论文。 增强子是远端 DNA 元件,被认为可以环状和接触启动子以控制基因表达。最近,研究人员在由增强子簇(超级增强子)控制的基因上发现了衍射大小的转录凝聚物。然而,内源性凝聚物在控制基因表达方面的直接功能仍然难以捉摸。 该研究开发了活细胞超分辨率和多色 3D 成像方法来研究内源性凝聚物在超增强子控制基因 Sox2 调控中的假定作用。与增强子距离相比,研究人员发现凝聚物的位置动力学是基因表达的更好预测因子。当凝结物距离较远(>1 μm)时,会发生基础基因爆发,但当凝聚物靠近(<1 μm)移动时,爆发的大小和频率会增强。粘连蛋白和局部 DNA 元件的扰动并不能阻止基底爆裂,但会影响冷凝水及其爆破增强。研究人员提出了一种三向接吻模型,其中凝聚物与基因位点和调节 DNA 元件瞬时相互作用以控制基因爆发。