突出了
“全明星的主持人阵容和愉快的气氛造就了11人thEMBL的转录和染色质的结合一定要记住。这是EpiGenie的朋友兼记者Sascha Duttke (UCSD)对这次最新的EMBL会议的描述。请继续阅读他的完整报告。
第11届EMBL转录与染色质会议综述
来自32个国家的约460名科学家齐聚海德堡,分享转录和染色质方面的最新见解。DNA甲基化、拓扑关联结构域(TADs)、增强子、双向转录、基础转录以及染色质及其修饰对基因表达的影响都是中心主题。报告的整体高质量和大量新颖的材料使选择总结什么成为一个真正的挑战,因为它不可能涵盖所有值得注意的东西。
DNA甲基化和重编程
Henk Stunnenberg奈梅亨大学
斯特南伯格博士以DNA甲基化及其在干细胞重编程中的作用的最新见解作为今年会议的开场白。使用MEK和GSK3抑制剂(2i培养基)生长的小鼠ESCs处于基态,与在血清中生长的ESCs(启动状态)相比,整体低甲基化(Stunnenberg,细胞,2012年4月)。Stunnenberg的实验室利用该系统研究了将ESCs从血清移动到2i培养基时发生DNA甲基化的机制和动力学。在两种生长条件下,TET1、TET2和DNMT1的表达相似,但DNMT3a/b和DNMT3L在2i细胞中下调了4-32倍。
去甲基化在几天内发生,但是可以通过补充维生素c来加速。全球5hmC水平的增加认为是由tet介导的去甲基化机制。动力学分析表明,去甲基化从一种快速的、TET依赖性的去甲基化转变为被动机制。值得注意的是,动力学在不同的基因组区域之间变化。在没有TET1/2的情况下,维生素C不增加DNA去甲基化。令人惊讶的是,TET1/2对于ESC从启动态到基态去分化是可有可无的。由此推测,DNA甲基化在从血清(引物)细胞到2i(基态)细胞的ESC重编程过程中可能没有发挥重要作用。
全基因组增强剂在发展中的作用
艾琳•弗朗,基因组生物学单元,EMBL
基因调控中最动态的变化之一是在发育早期观察到的。Furlong博士的小组因此比较了由4C映射的染色质相互作用在两个不同的阶段果蝇评估增强剂相互作用变化的开发(Ghavi-Helm,自然,2014年8月)。增强子平均接触10个目标,其中大约一半没有映射到注释区域,这加强了增强子可能调节多个基因的观点。
尽管绝大多数果蝇先前已知的增强子在10kb以内,弗隆斯的全基因组分析发现73%的增强子接触区域大于50kb。长程相互作用在更紧凑的基因组中也很常见,比如果蝇。值得注意的是,绝大多数增强子相互作用在检查的两个发育阶段保持不变;只有6%的人更具活力。
此外,这些在发育时期明显稳定的DNA环发生在基因表达前数小时,并在其启动子处包含暂停的Pol II。总之,这突出了全球DNA拓扑在发育和基因表达调控中潜在的重要作用。
DNA定位与转录
温迪·比克摩尔医学研究委员会,人类遗传学单位
核外周由不活跃或转录不良的基因占据,富集不活跃的染色质标记。这种组织在分化过程中会发生变化,这就提出了这样一个问题:转录的缺失是否会使染色质指向核外周或亦然。Bickmore博士和他的同事利用荧光探针与针对小鼠胚胎干细胞核外周基因的合成转录激活因子相结合,揭示了染色质重塑事件直接将转录活性DNA定位在远离核外周的位置。亚博赞助曼联总之,这表明染色质修饰可以指导基因组的核组织。
没有活性染色质标记的转录
西尔维亚·佩雷斯美国基因调控中心(Center for Genomic Regulation)
Perez博士利用可用的modENCODE数据研究期间受调控基因的组蛋白标记果蝇发展。有趣的是,受调控基因缺乏与活跃转录相关的组蛋白标记,如H3K4me3、H3K9ac或H3K27ac,而这些标记存在于稳定表达基因的启动子中。同样的结果可以观察到的组织特异性基因的异质性较低的组织,如成像盘在第三。龄幼虫。
新生的RNA实验表明,缺乏活跃组蛋白标记的基因确实被积极转录。调控基因和组织特异性基因主要被归类为黑色染色质,Filion描述et al。, (细胞,2010年10月被抑制的染色质没有许多组蛋白标记,尽管在这种情况下,基因在高水平上重新表达。目前的模型提出了主动转录促进染色质标记的建立,而染色质标记反过来又促进下游事件的发生。然而,这些基因虽然被积极转录,却不显示活性标记。
组蛋白修饰的不同作用
托尼Kouzarides剑桥大学和格登研究所的研究人员
组蛋白修饰是已知的转录调控因子。库扎里德斯博士通过提出几种具有不同功能的新修改扩展了这一观点。PADI4使靠近其DNA结合位点的组蛋白H1精氨酸残基瓜氨酸化,导致其移位和随后的染色质解致密(Christophorou el al Nature, 2014年3月)。通过这种方式,在中性粒细胞和多能干细胞中发现的PADI4可以调节高阶染色质的开放。亚博赞助曼联
另一种新的修饰是酵母组蛋白H2A - Q105或人的Q104中的谷氨酰胺甲基化,这分别由Nop1或纤颤蛋白介导(Tessarz等人,自然,2014年1月)。值得注意的是,这种修饰被限制在35S核糖体DNA转录单元上,因此这是第一个被鉴定为专门用于特定RNA聚合酶,即pol I的修饰。
库扎里兹进一步证明了组蛋白甲基化在DNA复制调控中的作用。酵母中H3K36的三甲基化是由Set2介导的,通常与活跃的转录启动子相关。然而,H3K36me1在DNA复制位点富集。库扎里得斯组发现,H3K36me1正向调控DNA复制许可因子MCM2在s期的结合,而相邻的H3K37me1则拮抗这一过程。表型为K37me1的H3K37àA突变导致G1向S过渡延迟,降低了整个MCM复合物的结合亲和力。发现H3K36me1是由Set4介导的,而非三甲基突变体。目前还没有H3K37的修饰酶。这些数据还表明,组蛋白修饰在调节细胞从转录到DNA复制的开关中的作用,而这并不同时发生。
前景
第11届EMBL转录和染色质会议再次以出色的阵容、良好的执行和出色的环境给人留下了深刻的印象。不出所料,这次不断发展的会议吸引了超过550名科学家,其中大多数人已经在期待2016年8月下旬的下一次会议。
**EpiGenie要感谢Sascha Duttke,他是加州大学圣地亚哥分校Kadonaga实验室的博士生,为本次会议提供了报道。**