人类增强剂和促进剂序列的兼容性规则
Drew T Bergman1,2, Thouis R Jones1, Vincent Liu3
1Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA, USA.
这项研究揭示了人类基因调节的简单规则,显示了增强剂和促进剂活动的增加以控制RNA输出. 由于内置的激活动机,家政基因促进剂对增强剂的反应较小.
科学领域:
- 基因组学和基因调控
- 分子生物学
- 表观遗传学
背景情况:
- 人类基因组中的基因调节依赖于激活特定促进者的远端增强剂.
- "生物化学兼容性"模型表明增强剂和促进剂之间的序列编码偏好介导了特异性.
- 之前的研究支持了这种模式在单个促进物和Drosophila中,但缺乏对人类的系统测量.
研究的目的:
- 系统地测量人类增强剂和促进剂之间的内在兼容性.
- 了解增强剂和促进剂活动如何结合控制RNA表达.
- 确定人类细胞中增强剂-促进剂相互作用的规则.
主要方法:
- 开发和应用高通量报告测试:增强剂×促进剂自转录的活性调节区域测序 (ExP STARR-seq).
- 检查1000个增强剂和1000个促进剂序列之间的组合兼容性.
- 在人类K562细胞中对基因转录控制的分析.
主要成果:
- 确定增强剂和促进剂兼容性的简单规则:大多数增强剂都会同样激活所有促进剂.
- 内在增强剂和促进剂的活性多次结合以确定RNA输出 (R2 = 0.82).
- 两类增强剂和促进剂表现出微妙的偏好作用;由于内置动机 (GABPA,YY1),家庭基因促进剂对增强剂的反应较小.
结论:
- 一个由增强剂和促进剂类调整的乘法模型控制了人类基因组中的基因转录.
- 家政基因促进剂具有降低远端增强剂响应性的内在特征.
- 可变表达的基因促进体缺乏这些特征,表现出更强的增强剂反应性.
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