增强子产生双向非编码增强子RNA(ERNAS),可能调节基因表达。目前,ERNA函数仍然神秘。在这里,我们报告了一个5'上限的反义ERNA珍珠(与R-Loop组相关的PCDH ERNA),该珍珠从原始粘蛋白(PCDH)αHS5-1增强子区域转录。通过CRISPR/CAS9 DNA碎片编辑,CRISPRI和CRISPRA和CRISPRA以及锁定的核酸策略以及CHIRP,MEDIP,DRIP,QHR-4C和HICHIP实验,我们建立了PCDH lo loble(pcdh loble),通过CRISPR/CAS9 DNA碎片编辑,CRISPRI和CRISPRA以及锁定的核酸策略。在HS5-1增强子区域内,以促进远端增强子和靶启动子之间的长距离染色质相互作用。 尤其是,通过扰动转录伸长因子SPT6的ERNA珍珠水平升高导致PCDH Supertad内的局部三维染色质组织增强。 这些发现对分子机制具有重要的影响,HS5-1增强子可以调节大脑单个细胞中随机PCDHα启动子选择。通过CRISPR/CAS9 DNA碎片编辑,CRISPRI和CRISPRA以及锁定的核酸策略。在HS5-1增强子区域内,以促进远端增强子和靶启动子之间的长距离染色质相互作用。尤其是,通过扰动转录伸长因子SPT6的ERNA珍珠水平升高导致PCDH Supertad内的局部三维染色质组织增强。这些发现对分子机制具有重要的影响,HS5-1增强子可以调节大脑单个细胞中随机PCDHα启动子选择。
对于大多数药物来说,血脑屏障 (BBB) 限制了药物向大脑的输送,而血脑屏障中 claudin-5 决定着内皮旁收缩。为了绕过 BBB,我们将化合物 M01 确定为 claudin-5 相互作用的抑制剂。M01 会导致 BBB 暂时通透,具体取决于不同细胞培养模型中 3 到 48 小时内小分子的浓度。在小鼠中,大脑对荧光素的吸收在注射 M01 后的前 3 小时内达到峰值,并在 48 小时内恢复正常。与单独的细胞抑制紫杉醇相比,M01 改善了紫杉醇向小鼠大脑的输送,并减少了原位胶质母细胞瘤的生长。M01 与 claudin-5 相互作用的结果被纳入结合模型,该模型表明其芳香部分与 claudin-5 细胞外结构域和相邻跨膜片段的高度保守残基相关联。我们的结果表明了以下作用模式:M01 优先与细胞外 claudin-5 结构域结合,从而削弱粘附细胞之间的反式相互作用。由于内化和转录下调,膜状 claudin-5 水平进一步降低,使小分子能够通过细胞旁路。总之,这里引入的第一个小分子是作为药物增强剂,它特异性地使 BBB 通透足够长的时间,以允许神经药物进入大脑。
图1与胶质母细胞瘤风险相关的20染色体区域。使用UCSC基因组浏览器,使用铅SNP rs2297440,r 2> .6的LD块定义的区域,使用UCSC基因组浏览器显示了推定的增强元素,其中包含RS2297440的LD中包含SNP的推定增强元素。SNP在该区域的基因下面观察到。seq轨道,来自SNP以下NHA的H3K4ME1表明潜在的增强子元素。区域1表示在荧光素酶测定中没有增强剂活性的区域。区域2表示等位基因特异性增强子区域,其中包括RS3761124(标有星号)。区域3和4表示表现出增强剂活性但不受单倍型影响的区域。应注意,测试的增强剂活动的区域的大小不是扩展。ld,连锁不平衡; SNP,单核苷酸多态性;加利福尼亚大学圣克鲁斯大学UCSC
1纽约市达勒姆大学医学中心综合基因组学部生物统计学和生物信息学系,美国北卡罗来纳州27708; 2计算生物学和生物信息学研究生课程,杜克大学,北卡罗来纳州达勒姆市27708,美国; 3美国北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学基因组和计算生物学中心27708,美国; 4美国杜克大学高级基因组技术中心,北卡罗来纳州达勒姆市27708,美国; 5美国北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学生物医学工程系27708; 6北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学遗传学和基因组学的大学计划27708,美国; 7美国北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学医学中心手术系27708; 8北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学分子遗传学和微生物学系27708,美国1纽约市达勒姆大学医学中心综合基因组学部生物统计学和生物信息学系,美国北卡罗来纳州27708; 2计算生物学和生物信息学研究生课程,杜克大学,北卡罗来纳州达勒姆市27708,美国; 3美国北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学基因组和计算生物学中心27708,美国; 4美国杜克大学高级基因组技术中心,北卡罗来纳州达勒姆市27708,美国; 5美国北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学生物医学工程系27708; 6北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学遗传学和基因组学的大学计划27708,美国; 7美国北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学医学中心手术系27708; 8北卡罗来纳州达勒姆大学杜克大学分子遗传学和微生物学系27708,美国
2 杜克大学基因组与计算生物学中心,北卡罗来纳州达勒姆 27708,美国 3 杜克大学生物医学工程系,北卡罗来纳州达勒姆 27708,美国 4 杜克大学遗传学与基因组学大学项目,北卡罗来纳州达勒姆 27708,美国 5 杜克大学医学中心综合基因组学分部生物统计学与生物信息学系,北卡罗来纳州达勒姆 27708,美国 6 杜克大学医学中心外科系,北卡罗来纳州达勒姆 27708,美国
转录增强子能够对后生动物的基因表达进行精确的时空控制。组蛋白 H3 赖氨酸 4 (H3K4me1) 的单甲基化富集是转录增强子的主要染色质特征。赖氨酸 (K) 特异性脱甲基酶 1A (KDM1A,也称为 LSD1) 是一种 H3K4me2/me1 脱甲基酶,可在小鼠胚胎干细胞 (mESC) 分化过程中使干细胞增强子失活。然而,其在未分化 mESC 中的作用仍不清楚。在这里,我们表明 KDM1A 在未分化和谱系定向细胞中都积极维持最佳增强子状态。KDM1A 占据了未分化 mESC 中的大部分增强子。增强子处的 KDM1A 水平与其底物 H3K4me2、H3K27ac 和增强子处的转录呈现明显的正相关性。在缺乏 Kdm1a 的 mESC 中,这些增强子中的大部分获得了额外的 H3K4 甲基化,同时伴有 H3K27 乙酰化增加以及增强子 RNA (eRNA) 和靶基因表达增加。在有丝分裂后的神经元中,KDM1A 的缺失会导致神经元活动依赖性增强子和基因的过早激活。总之,这些结果表明 KDM1A 是一种多功能的增强子调节器,并充当变阻器,通过平衡增强子处的 H3K4 甲基化来维持最佳增强子活性。
摘要:多种恶性肿瘤中均存在关键致癌基因的过度激活和过表达。近年来,超级增强子(SE)对致癌基因的异常激活机制引起了广泛关注。癌细胞中发生的一系列基因组变化(插入、缺失、易位和重排)可能产生新的SE,导致SE驱动的致癌基因过表达。SE由典型的增强子密集地负载介导复合物、转录因子和染色质调节剂组成,驱动与细胞身份和疾病相关的致癌基因的过表达。细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶7(CDK7)和溴结构域蛋白4(BRD4)是与SE介导的转录相关的关键介导复合物。临床试验表明,针对SE的新兴小分子抑制剂(CDK7和BRD4抑制剂)对癌症治疗具有显著效果。越来越多的证据表明SE及其相关复合物在各种癌症的发展中起着关键作用。本文讨论了SE的组成、功能和调控及其对致癌转录的贡献。此外,还讨论了针对SE的创新治疗方法、其优缺点以及临床应用中的问题。研究发现,以SE为靶点可用于常规治疗并为癌症患者开辟更多治疗途径。
聚合酶链式反应 (PCR) 和环介导等温扩增 (LAMP) 等核酸扩增方法是强大的分子生物学工具,广泛应用于基础生物学研究、临床诊断、检验检疫等各个领域。为了实时或通过扩增后分析(如熔解曲线分析)检测闭管系统中的 DNA 扩增产物,需要将荧光报告子添加到反应混合物中。1 这些报告子主要分为两类:一类是通常用荧光团标记的特异性 DNA 探针,2 另一类是双链 DNA 结合染料,例如 EtBr、3 SYBR Green I (SGI)、4 EvaGreen、5 和 Sytox Green。6 基于探针的报告系统具有特异性,适用于利用不同荧光团进行多重检测。然而,合成这些双链 DNA 报告子的成本很高,并且需要大量合成。
摘要虽然对基因-增强子相互作用的调控进行了深入研究,但其应用仍然有限。在这里,我们重建了 CTCF 结合位点阵列,并设计了一种带有 tetO 的合成拓扑绝缘体用于染色质工程 (STITCH)。通过将 STITCH 与连接到 KRAB 结构域的 tetR 偶联以诱导异染色质并禁用绝缘,我们开发了一种药物诱导系统来控制增强子对基因的激活。在人类诱导多能干细胞中,插入 MYC 和增强子之间的 STITCH 下调了 MYC。STITCH 的进行性诱变导致基因-增强子相互作用的优先升级,证实了 STITCH 的强大绝缘能力。STITCH 还改变了 MYC 周围的表观遗传状态。通过药物诱导的时间过程分析发现,H3K27me3 抑制标记的沉积和去除跟随并反映表达变化,但不先于表达变化并决定表达变化。最后,插入 NEUROG2 附近的 STITCH 会削弱分化神经祖细胞中的基因激活。因此,STITCH 应该可以广泛应用于功能遗传学研究。
摘要 全球 5.9% 的死亡与过量饮酒有关。然而,这一数字在男性中尤其严重,7.6% 的死亡可归因于饮酒。先前的研究发现,在不同男性群体中,甘丙肽 (GAL) 基因的基因型与焦虑和酒精滥用之间存在显著的相互作用,但无法确定其中的机制。为了解决这些问题,本研究分析了英国生物银行的人类队列,并发现高度保守的人类 GAL5.1 增强子的等位基因变异 (GG 或 CA 基因型)、酒精摄入量 (AUDIT 问卷分数) 和男性焦虑之间存在显著的相互作用 (n = 115,865; p = 0.0007)。至关重要的是,使用 CRISPR 基因组编辑破坏小鼠的 GAL5.1 显著降低了杏仁核和下丘脑中的 GAL 表达,同时相应减少了 KO 小鼠的乙醇摄入量。有趣的是,我们还发现雄性 GAL5.1KO 动物的焦虑样行为减少的证据与我们在英国生物库研究中看到的人类相似。通过生物信息学分析和共转染研究,我们进一步确定了 EGR1 转录因子,该因子与杏仁核和下丘脑中的 GAL 共同表达,对蛋白激酶 C (PKC) 支持的 GG 基因型 GAL5.1 活性很重要,但在 CA 基因型中则不那么重要。我们独特的研究采用了人类关联分析、小鼠 CRISPR 基因组编辑、动物行为分析和细胞培养研究的新组合,以确定一种高度保守的调节机制,该机制将焦虑和酒精摄入联系起来,这可能导致男性对焦虑和酒精滥用的敏感性增加。