表观调控因子促进端粒的异染色质装配

日期: 2018年04月27日


    

导读:TERRAs在某种程度上潜在与衰老或衰老相关疾病有关。TERRAs能与多梳复合体互动,后者是著名的基因表达表观遗传调控因子,它们的这种合作促进了端粒的异染色质(heterochromatin)装配。赛业小编为您推荐“表观调控因子促进端粒的异染色质装配”,详情如下:


在2008年,西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的Maria A. Blasco博士领导的端粒和端粒酶研究组是世上首个发现TERRAs的团队。这是一段非编码端粒RNAs,属于染色质端粒的一部分。从那时起,该团队就致力于研究这些序列有什么作用。


最近他们在《Nature Communications》发表论文,正式回答了这一问题:TERRAs能与多梳复合体(polycomb complex,PRC)互动,后者是著名的基因表达表观遗传调控因子,它们的这种合作促进了端粒的异染色质(heterochromatin)装配。


2016年,CNIO团队发现了这些RNAs的遗传起源。在人类细胞中,大多数TERRAs转录自20号染色体长臂。“因为它们属于新发现的端粒组成,所以有关它们在体内的作用基本上还是盲点,”Blasco说。


Blasco和同事构建了首个敲除TERRA位点的细胞系,发现TERRA起保护和维稳端粒作用。“因为端粒染色质富含异染色质标记,而且这些标记影响端粒长度调节,我们不禁发问,TERRA缺失造成的后果源于什么途径?”


端粒染色质的表观遗传调控


端粒是异染色质或称“沉默染色质”的一部分。过去,Blasco课题组已经证明,端粒富含组蛋白三甲基化(trimethylation)标记(一种异染色质的标志)。研究还表明,这些标记是端粒长度和端粒重组的重要负调控因子。


为了确认TERRAs与端粒染色质的可能关系,作者筛查了CRISPR-Cas9系统缺失TERRA后的细胞端粒异染色质标志,发现这种细胞端粒上的H3K27 三甲基化(H3K27me3)明显减少,已知H3K27 三甲基化由多梳复合体催化生成,多梳复合体是掌管基因沉默的主要调节因子。


随后,他们又证明TERRAs与多梳复合体组成部分存在互作,它们之间的互作是端粒异染色质建立的基础。


“多梳对某些基因的沉默和大型DNA结构的正确压缩都非常重要。不过,还没有研究证明它的功能与端粒的表观遗传状态有关,”合著者Juan José Montero解释道。“我们发现,多梳通过与TERRAs相互作用,建立了它对端粒染色质的重要影响作用。”


TERRAs与多梳的关系非常有趣,一方面,在维持干细胞身份、细胞分化和癌症等过程中我们都能看到多梳的身影,另一方面,癌症和衰老与端粒密不可分。


“这一新机理的发现对了解端粒生物学十分重要,尽管,说TERRAs在某种程度上与衰老或衰老相关疾病有关还为时尚早,我们计划在缺失TERRAs的小鼠模型中观察它们对正常发育和各种病理功能的影响。”


原文检索:TERRA recruitment of polycomb to telomeres is essential for histone trymethylation marks at telomeric heterochromatin


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