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调控基因表达的eRNA

来源:上海沪宇生物科技有限公司   2013年06月06日 08:47  

 来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员以及同事们,证实一类相对较新的RNA分子具有重要的功能。这项研究工作表明,调控“增强子控制RNAs”(eRNAs, enhancer-directed RNAs)有可能作为改变活细胞中基因表达的一条新途径,或许可以此来影响许多疾病的形成,或改善疾病病状。

增强子是基因组中对邻近基因表达起促进或“增强”作用的DNA序列。它们“通常以一种细胞特异性形式起作用,在确立细胞身份及功能潜力中发挥重要作用,”*篇Nature论文的课题负责人、加州大学圣地亚哥医学院医学、细胞与分子医学系教授Christopher Glass博士说。
尽管科学家们发现增强子已超过25年,却仍在努力试图充分了解增强子功能的广度和复杂性,以及它们的作用机制。2010年,研究人员发现增强子操控了RNA在神经元和巨噬细胞中大规模表达。这些称之为eRNAs的RNA,不同于其他类型的核非编码RNAs,由此引发了人们对于它们在增强子功能中潜在作用的新疑问。两篇Nature论文试图解答其中的一些问题。
在*篇Nature论文中,课题负责人Glass和同事们在小鼠巨噬细胞中研究了一对称作Rev-Erb-alpha和Rev-Erb-beta的相关转录抑制子。利用全基因组方法,他们发现在巨噬细胞中Rev-Erb蛋白主要通过结合增强子来抑制了基因表达。与Salk生物研究所的研究人员合作,他们揭示了Rev-Erbs的抑制功能与它们抑制eRNAs生成的能力高度相关。
在第二篇Nature论文中,课题负责人、加州大学圣地亚哥医学院医学系教授、霍华德休斯医学研究所研究员Michael G. Rosenfeld博士以及同事们,检测了人类乳腺癌细胞中的雌激素受体结合,以及它对于增强子转录的影响。与Rev-Erbs的抑制功能相反,雌激素受体(ERs)激活了基因表达;不过和Rev-Erbs一样,它们主要也是通过结合增强子来发挥功能。雌激素受体结合被证实与雌激素诱导基因附近的增强子控制eRNAs增高相关,并且雌激素受体结合发挥了激活编码靶基因的作用。
两篇研究论文提供了新的证据,证实eRNAs大大有助于增强子活性,并由此促进了邻近基因表达。“许多广泛表达的基因在基本细胞功能中起着重要作用,由于它们都处于细胞特异性增强子的控制下,通过抑制eRNAs来影响增强子功能,有可能能够成为体内以细胞特异性方式改变基因表达的一种新策略,”Glass说。Glass联合Isis制药公司开发了一些反义寡核苷酸,证实它们可以抑制增强子的活性,降低邻近基因表达。

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