文脈特異的因子が遺伝子の活性を制御する仕組み(How context-specific factors control gene activity)

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2024-10-09 スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)

EPFLの研究者たちは、新しいクラスの転写因子(TF)「コンテキスト専用TF」を発見し、遺伝子調節の理解を深めました。これらのTFは、細胞の特性を決定する他のTFの活動を強化し、遺伝子発現を効率化します。研究は、DNAの変異が遺伝子調節に及ぼす影響を解析し、TFが協力して遺伝子発現を調節する仕組みを明らかにしました。この発見は、遺伝子治療や病気のメカニズムの解明に貢献する可能性があります。

<関連情報>

遺伝子発現を制御する新たな転写因子の発見により、細胞がどのようにしてアイデンティティを維持し、機能を維持しているかが明らかになった Context transcription factors establish cooperative environments and mediate enhancer communication

Judith F. Kribelbauer-Swietek,Olga Pushkarev,Vincent Gardeux,Katerina Faltejskova,Julie Russeil,Guido van Mierlo & Bart Deplancke
Nature Genetics  Published:03 October 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41588-024-01892-7

文脈特異的因子が遺伝子の活性を制御する仕組み(How context-specific factors control gene activity)

Abstract

Many enhancers control gene expression by assembling regulatory factor clusters, also referred to as condensates. This process is vital for facilitating enhancer communication and establishing cellular identity. However, how DNA sequence and transcription factor (TF) binding instruct the formation of high regulatory factor environments remains poorly understood. Here we developed a new approach leveraging enhancer-centric chromatin accessibility quantitative trait loci (caQTLs) to nominate regulatory factor clusters genome-wide. By analyzing TF-binding signatures within the context of caQTLs and comparing episomal versus endogenous enhancer activities, we discovered a class of regulators, ‘context-only’ TFs, that amplify the activity of cell type-specific caQTL-binding TFs, that is, ‘context-initiator’ TFs. Similar to super-enhancers, enhancers enriched for context-only TF-binding sites display high coactivator binding and sensitivity to bromodomain-inhibiting molecules. We further show that binding sites for context-only and context-initiator TFs underlie enhancer coordination, providing a mechanistic rationale for how a loose TF syntax confers regulatory specificity.

細胞遺伝子工学
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