調控基因表達的eRNA
日期：2013-06-06 09:11:51
在發表于本周《自然》（Nature）雜志上的2篇研究論文中，來自加州大學圣地亞哥醫學院的研究人員以及同事們，證實一類相對較新的RNA分子具有重要的功能。這項研究工作表明，調控“增強子控制RNAs”（eRNAs, enhancer-directed RNAs）有可能作為改變活細胞中基因表達的一條新途徑，或許可以此來影響許多疾病的形成，或改善疾病病狀。
增強子是基因組中對鄰近基因表達起促進或“增強”作用的DNA序列。它們“通常以一種細胞特異性形式起作用，在確立細胞身份及功能潛力中發揮重要作用，”第一篇Nature論文的課題負責人、加州大學圣地亞哥醫學院醫學、細胞與分子醫學系教授Christopher Glass博士說。
盡管科學家們發現增強子已超過25年，卻仍在努力試圖充分了解增強子功能的廣度和復雜性，以及它們的作用機制。2010年，研究人員發現增強子操控了RNA在神經元和巨噬細胞中大規模表達。這些稱之為eRNAs的RNA，不同于其他類型的核非編碼RNAs，由此引發了人們對于它們在增強子功能中潛在作用的新疑問。兩篇Nature論文試圖解答其中的一些問題。
在第一篇Nature論文中，課題負責人Glass和同事們在小鼠巨噬細胞中研究了一對稱作Rev-Erb-alpha和Rev-Erb-beta的相關轉錄抑制子。利用全基因組方法，他們發現在巨噬細胞中Rev-Erb蛋白主要通過結合增強子來抑制了基因表達。與Salk生物研究所的研究人員合作，他們揭示了Rev-Erbs的抑制功能與它們抑制eRNAs生成的能力高度相關。
在第二篇Nature論文中，課題負責人、加州大學圣地亞哥醫學院醫學系教授、霍華德休斯醫學研究所研究員Michael G. Rosenfeld博士以及同事們，檢測了人類乳腺癌細胞中的雌激素受體結合，以及它對于增強子轉錄的影響。與Rev-Erbs的抑制功能相反，雌激素受體(ERs)激活了基因表達；不過和Rev-Erbs一樣，它們主要也是通過結合增強子來發揮功能。雌激素受體結合被證實與雌激素誘導基因附近的增強子控制eRNAs增高相關，并且雌激素受體結合發揮了激活編碼靶基因的作用。
兩篇研究論文提供了新的證據，證實eRNAs大大有助于增強子活性，并由此促進了鄰近基因表達。“許多廣泛表達的基因在基本細胞功能中起著重要作用，由于它們都處于細胞特異性增強子的控制下，通過抑制eRNAs來影響增強子功能，有可能能夠成為體內以細胞特異性方式改變基因表達的一種新策略，”Glass說。Glass聯合Isis制藥公司開發了一些反義寡核苷酸，證實它們可以抑制增強子的活性，降低鄰近基因表達。
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