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增強子是近期科研領(lǐng)域比較火的一個方向，CNS不斷有牛文發(fā)表。今天，我們就腫瘤相關(guān)的增強子做一個整理，為研究提供方便。

增強子

所謂增強子（Enhancer），位于結(jié)構(gòu)基因附近，是一類非編碼DNA順式作用元件，在真核生物的發(fā)育過程中通過結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子、輔因子以及染色質(zhì)復(fù)合物作用于啟動子，可以激活或增強基因的轉(zhuǎn)錄。簡單說：增強子是能夠增加啟動子活性從而增加基因轉(zhuǎn)錄頻率的DNA序列。

增強子通常具有以下特點：

① 在轉(zhuǎn)錄起始點5'或3'側(cè)均能起作用；② 相對于啟動子的任一指向均能起作用；③ 發(fā)揮作用與受控基因的遠(yuǎn)近距離相對無關(guān)；④ 對異源性啟動子也能發(fā)揮作用；⑤通常具有一些短的重復(fù)順序。

增強子分為以下兩種類型：

⑴ 細(xì)胞特異性增強子：能夠在特定的細(xì)胞或特定的細(xì)胞發(fā)育階段選擇性調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)的增強子稱為細(xì)胞特異性增強子。例如，B細(xì)胞免疫球蛋白重鏈基因或輕鏈基因的增強子，只有在胚胎干細(xì)胞分化為B細(xì)胞時，才能對Ig基因起正調(diào)控作用。此外，α-類和β-類珠蛋白基因簇上游非編碼區(qū)中均存在紅細(xì)胞系特異性增強子。

⑵ 誘導(dǎo)性增強子：在特定刺激因子的誘導(dǎo)下，才能發(fā)揮其增強基因轉(zhuǎn)錄活性的增強子稱為誘導(dǎo)性增強子。如激素反應(yīng)元件（HRE）及金屬應(yīng)答元件（MRE）

什么是超級增強子

除了增強子是調(diào)控細(xì)胞基因時空表達(dá)關(guān)鍵的順式作用元件外，2013年，Richard A. Young 實驗室基于當(dāng)時增強子的研究，提出了超級增強子(Super-enhancers, SEs)概念[1]。超級增強子是具有轉(zhuǎn)錄活性增強子的一個大簇， 富集高密度的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子(Master transcription factors)、輔因子(Cofactor)和增強子表觀修飾標(biāo)記(Histone modification marks)(見圖1)。在功能上超級增強子能夠驅(qū)動控制細(xì)胞身份基因的表達(dá)，可以用來解釋細(xì)胞類型特異的表達(dá)模式，在發(fā)育生物學(xué)、癌癥等疾病致病機理研究中顯示出巨大的應(yīng)用潛力[1-4]。胚胎干細(xì)胞中的多個轉(zhuǎn)錄因子（Oct4、Sox2、Nanog、Klf4、Esrrb、Nr5a2、Prdm14、Tcfcp2l1、Smad3、Stat3、Tcf3）富集在超級增強子上，在之前的研究中發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)錄因子在胚胎干細(xì)胞中起著十分重要的作用。

Richard A. Young曾激動地預(yù)言道：“'超級增強子’具有廣闊的研發(fā)前景和價值，必將成為下一個藥物研發(fā)的黃金靶點！” 因此開展腫瘤相關(guān)超級增強子的研究，將有助深入解開腫瘤發(fā)病機制，并且可用于指導(dǎo)抗腫瘤藥物的高效研發(fā)，具有重要的社會意義和經(jīng)濟價值。

圖1.超級增強子及復(fù)合物結(jié)構(gòu)示例圖[1]

超級增強子的鑒定

目前對增強子鑒定，主要采用染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)（ChIP-seq） 針對活性增強子相關(guān)聯(lián)的因子或組蛋白修飾進(jìn)行檢測，如轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄輔激活因子(如Mediator、p300)、組蛋白修飾H3K27ac 和H3K4me1等?；钚栽鰪娮油ǔＭ瑫r含有H3K27ac 和H3K4me1 修飾，而靜態(tài)增強子(poised enhancer)一般同時具有H3K4me1 和H3K27me3 組蛋白標(biāo)記[4-6]。在此基礎(chǔ)上，超級增強子依據(jù)增強子轉(zhuǎn)錄活性標(biāo)記分子結(jié)合水平強度的差異進(jìn)行鑒定。在分析方法上，首先對所得增強子進(jìn)行縫合。主要依據(jù)在基因組范圍內(nèi)，這些單個增強子實體間如在12.5 kb 范圍內(nèi)，則合并為單個實體，即縫合增強子(Stitched enhancer)。最后，確定超級增強子和普通增強子之間的閾值。縫合增強子和其余的單個增強子按照ChIP-seq所測信號水平的強度排序，繪制獲得一張曲線圖，該曲線上斜率為1 的切線的切點所得的信號值為區(qū)分超強增強子和普通增強子之間的閾值，高于該值為超級增強子，其余的則稱為普通增強子(Typical enhancer)[1,2]