zui近在《Nature》雜志發(fā)表的一篇研究中，瑞士Friedrich Miescher生物醫(yī)學(xué)研究所（FMI）的Dirk Schübeler和他的研究小組，描述了轉(zhuǎn)錄因子和DNA表觀遺傳修飾之間的相互作用，會對基因調(diào)控有何影響。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子可以通過DNA甲基化模式的改變而間接合作：通過去除甲基原子團，一些轉(zhuǎn)錄因子為周圍區(qū)域結(jié)合其他轉(zhuǎn)錄因子而做好準備。因此，本研究更進一步闡明了甲基原子團在基因調(diào)控中發(fā)揮的復(fù)雜作用。延伸閱讀：美國女院士表觀遺傳學(xué)新成果。
一個細胞中的基因被讀取的過程，是高度復(fù)雜的。轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合DNA上特定的基序——具有明確定義的堿基序列的結(jié)合位點。因此，它們決定著細胞中的哪些基因是活躍的，哪些基因不是活躍的。有趣的是，雖然大量的這些基序發(fā)生在我們的基因組中，但只有一小部分被識別和結(jié)合。因此，一個基序是否結(jié)合一個轉(zhuǎn)錄因子，不僅取決于特定的序列，而且也取決于它的可訪問性。
在《Nature》發(fā)表的這項研究中，Dirk Schübeler和他在FMI的研究小組現(xiàn)在已經(jīng)證明，某些轉(zhuǎn)錄因子只能結(jié)合未甲基化的結(jié)合位點。在他們的研究中，Silvia Domcke和Anaïs Bardet（兩位*作者）將干細胞中的DNA上的所有甲基去除，然后再次確定轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合所發(fā)生的位置。Domcke說：“我們發(fā)現(xiàn)，在缺乏DNA甲基化時，某些敏感的轉(zhuǎn)錄因子，如NRF1，占據(jù)了許多其他的結(jié)合位點，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄增加。由于表觀遺傳學(xué)標記，這些結(jié)合位點以前沒有被訪問。“如果這些位點后來被重現(xiàn)甲基化，轉(zhuǎn)錄因子就被取代，這些基因就不再被讀取出來。
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然而，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，一些轉(zhuǎn)錄因子對甲基化不敏感：這些因子可以結(jié)合甲基化DNA，甚至引發(fā)其去甲基化，從而為敏感因子做好準備。在這項研究中，以NRF1的例子說明，它是一個敏感的因子，依賴于其他因子從其結(jié)合位點去除甲基化。Bardet解釋說：“我們認為，在 NRF1基序周圍，其他蛋白質(zhì)是活躍的，與甲基化無關(guān)，并引發(fā)甲基原子團的去除。這為NRF1奠定了基礎(chǔ)，從而限制和定義了它的活動。”
在更廣泛的背景下，Schübeler評論說：“根據(jù)我們在活體細胞中的實驗，我們發(fā)現(xiàn)，不同的轉(zhuǎn)錄因子之間有分層結(jié)構(gòu)，是通過甲基化模式介導(dǎo)的。有一些轉(zhuǎn)錄因子不能與甲基化DNA結(jié)合。這意味著它們是依賴于其他轉(zhuǎn)錄因子，決定著它們的基序是否被甲基化。
