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发布日期:2024-05-14 17:06    点击次数:105
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转座元件(TE) 是一种可移动遗传元件,不错就地整合到基因组的其他位置。 历经了漫长的进化历程,转座元件通俗占东谈主类基因组的40%控制。 TE促进了生物遗传各类性及基因组进化; 但也可能产生无益突变,导致包括在内的多种疾病。

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在胚胎早期发育历程中,重迭元件的抒发是动态的且阶段特异性的,大多数重迭元件在着床前的抒发是被阻碍的。探究词,合子基因组初度转录时,多半逆转录转座子的抒发会被激活。其中LINE-1看成最丰富的一类逆转录转座子,在早期发育的特定阶段高度抒发;LINE-1激活特殊会阻挠胚胎的发育进度,标明回转录转座子的激活是发育历程中不行或缺的一环。探究词,LINE-1元件自身是否在胚胎发育及基因抒发调控中推崇作用目下尚不明晰。

2023年8月17号,东南大学 生命科学与技艺学院林承棋证据 与罗卓娟教讲课题组在Nature子刊Nature Cell Biology上发表了题为:Young LINE-1 transposon 5’UTRs marked by elongation factor ELL3 function as enhancers to regulate naïve pluripotency in embryonic stem cells 的商榷论文。

该论文 初度报谈LINE-15'UTR可看成增强子,调控相邻基因活性,进而促进早期胚胎万能性的建造。

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转录蔓延因子ELL3是RNA Pol II蔓延因子家眷的成员,在胚胎干细胞中,ELL3与增强子承接,介导小鼠胚胎干细胞中RNA Pol II在发育退换基因开动子近端的承接,调控干细胞谱系分化。

在这项商榷中,商榷东谈主员发当今原始态胚胎干细胞中,ELL3主要承接在LINE-1转座子L1Md_T的5'UTR区域,阻碍L1Md_T的活性,并退却隔壁基因的过度激活。三维染色质构象micro-C组学数据及4C分析发现,L1Md_T 5'UTR与相邻基因的开动子存在互相作用,指示它们可看成一类增强子期骗功能。进一步商榷标明:ELL3通过召募TET1和SIN3A,调控L1Md_T 5'UTR上5hmc和H3K27ac水平,进而调控其增强子活性。

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ELL3缺失细胞系的转录组学数据浮现PI3K-AKT通路受到权贵影响,其中要道调控因子AKT3的抒发跟着其基因序列里面L1Md_T上调而被激活。此外,mESC从naïve到primed情状转动历程中,ELL3的缺失也导致了ERK信号通路的激活受阻。在过抒发AKT3的细胞中也检测到不异的征象,而对Akt3进行敲低不错部分赈济ERK信号通路的激活。由此进一步揭示ELL3可能通过阻碍L1Md_T,退换AKT3-ERK信号通路,来调控小鼠胚胎干细胞万能性。

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道理的是,AKT3-ERK信号通路在植入前胚胎万能性考中一次细胞气运决定推崇要道作用。商榷东谈主员通过siRNA在合子中敲低Ell3,发现囊胚期L1Md_T和Akt3的抒发上调,ERK1/2磷酸化水平裁减,囊胚内细胞团Gata4/Gata6激活权贵受到阻碍,指示ELL3亦可能通过近似机制调控在早期胚胎发育历程。

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综上,通过承接表不雅遗传学、转录组学和基因功能分析,作家展示了在小鼠胚胎干细胞中,ELL3承接的L1Md_Ts可看成增强子,调控相邻基因抒发。相配地,ELL3可通过阻碍Akt3第一个内含子内的L1Md_T的增强子活性来阻碍Akt3,从而退换RAF-ERK通路的激活和干细胞万能性。

东南大学生命科学与技艺学院林承棋证据和罗卓娟证据为该论文的共同通信作家。东南大学生命科学与技艺学院博士生孟想妍、博士生刘晓旭、博士生朱诗琪,及生物医学工程学院的谢芃证据为该论文的共同第一作家。方海同、方可为该论文的共同作家,生科院谢维证据、孙飞证据,及昆明理工大学的陈凯证据亦参与了这项商榷。

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https://www.nature.com/articles/s41556-023-01211-y