在胚胎干细胞分化过程中,H3K4me1促进促进剂-增强剂相互作用和基因激活
Naoki Kubo1, Poshen B Chen2, Rong Hu3
1Department of Cellular and Molecular Medicine, University of California, San Diego School of Medicine, La Jolla, CA, USA; Division of Epigenomics and Development, Medical Institute of Bioregulation, Kyushu University, Fukuoka, Japan.
素H3氨酸4单甲基化 (H3K4me1) 对于增强剂的功能至关重要. 这项研究揭示了KMT2B.
科学领域:
- 表观遗传学和基因调控
- 发展生物学 发展生物学
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 基因组H3 lysine 4单甲基化 (H3K4me1) 是与增强剂元素相关的关键表观遗传标记.
- 虽然KMT2C (MLL3) 和KMT2D (MLL4) 是已知的H3K4me1编写者,但它们在早期哺乳动物发育中的催化作用对转录不那么重要.
- 在动态增强剂-促进剂相互作用和基因表达中,H3K4me1的精确功能需要进一步研究.
研究的目的:
- 研究H3K4me1在动态增强剂-促进剂 (E-P) 相互作用和小鼠神经分化过程中的基因表达中的作用.
- 为了阐明在这个过程中负责H3K4me1在增强剂中的沉积的特定的组素甲基转移酶.
- 了解H3K4me1在通过EP接触调节转录中的功能意义.
主要方法:
- 使用先进的基因组技术分析动态增强剂-促进剂相互作用.
- 在神经分化过程中基因表达变化的定量评估.
- 使用KMT2C/D催化突变小鼠胚胎干细胞和急性KMT2B枯竭模型.
- 染色体免疫沉 (ChIP) 测试用于测量H3K4me1水平.
主要成果:
- 对于H3K4me1和E-P接触,KMT2C/D的催化活动仅在神经分化诱导增强剂的子集上是必不可少的.
- 显著的一部分增强剂在KMT2C/D催化突变细胞中维持了H3K4me1.
- KMT2B的耗尽导致KMT2C/D独立位点的H3K4me1减少,并加剧了转录缺陷.
结论:
- 在增强剂的子集中,KMT2B在催化H3K4me1方面发挥着重要作用.
- H3K4me1积极参与调解增强剂-促进剂相互作用和调节哺乳动物细胞中的转录.
- 这些发现强调了不同H3K4me1甲基转移酶在发育过程中的基因调节中的复杂和上下文依赖的作用.
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