调控基因表达的“染色质环”新因子筛选获希望

 
 
调控基因表达的“染色质环”新因子筛选获希望  
 

中国科学院广州生物医药与康健研究院、生物岛尝试室研究员姚红杰课题组通过系统性筛选在基因组上与CTCF共定位的转录因子，判断出大量与CTCF存在高共定位率的新转录因子，并选取了转录因子BHLHE40举办后续的成果验证，发明BHLHE40可以调控CTCF在基因组上的团结，进而影响其介导的远间隔染色质彼此浸染。相关研究9月4日在线颁发于《核酸研究》。

微米巨细的细胞为了储存遗传信息，其遗传物质在细胞核内被细密地包装和折叠。研究发明基因组的布局是有序的，至少有三个逐级巨大的维度。个中，三维布局是染色质的高级布局，该布局由非凡的布局卵白质所介导（好比Cohesin、CTCF等），这些布局卵白将30纳米的染色质纤维折叠成具有“染色质环”的高级布局。“染色质环”不只有利于准确地生存遗传信息，并且可以介导远间隔染色质内和染色质间的彼此浸染，能将调控元件带到目标基因四周，从而调控基因表达。

为了判断更多调控CTCF团结或CTCF介导的染色质互作的转录因子，研究人员从寻找CTCF共定位因子的角度出发，整合数据库中所有高质量的转录因子ChIP-seq数据，系统性地筛选在基因组上与CTCF具有共定位的转录因子。然而转录因子和CTCF的ChIP-seq数据要在同一细胞、同一处理惩罚的前提条件下才具有可比性，但具备这种条件的转录因子ChIP-seq数据很是少。

研究人员操作CTCF在基因组上的团结具有守旧性的特点，通过整合大量细胞和组织中CTCF ChIP-seq数据，首次判断出超守旧的CTCF团结位点。这些团结位点在绝大大都细胞和组织中都存在，可以与所有转录因子的ChIP-seq数据举办较量，从而到达系统性筛选CTCF共定位因子的目标。通过这种要领，研究团队判断出多种已经报道的与CTCF具有高共定位率的卵白因子如ZNF143、KDM5B以及Cohesin复合物中亚基 RAD21、SMC3和SMC1A等，说明白生物信息阐明功效的靠得住性。别的还判断出了多个之前未见报道的与CTCF具有高定位率的转录因子。

研究人员进一步操作CTCF介导的染色质互作强度信息与CTCF高共定位率因子的团结强度举办连系阐明，发明存在多个共定位因子的CTCF团结位点可以或许形成更强的染色质互作，体现存在促进CTCF介导染色质互作的因子。进一步通过相关性阐明，判断出多个具有调控CTCF介导染色质互作潜能的因子。研究发明敲降BHLHE40显著影响CTCF在基因组上的团结，进而影响CTCF介导的染色质彼此浸染。

该课题组开拓的操作超守旧CTCF团结位点判断CTCF共定位因子的要领，不只具有很好的通用性和普适性，并且为后续研究细胞运气抉择及疾病产生成长进程中CTCF介导染色质互作的动态变革提供了新思路。

据相识，该研究获得国度自然科学基金、国度重点研发打算和中国科学院计谋性先导科技专项等项目标扶助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1093/nar/gkaa705

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