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哈医大两篇《NAR》连续发表超级增强子新成果

来源:生物通 作者: 2016-1-27
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摘要: 近期,哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院张岩教授领导的计算表观遗传课题组在著名生命科学杂志《NucleicAcidsResearch》连续发表两篇超级增强子新成果。超级增强子(Super-enhancer)是基因组中大量增强子富集的转录调控区域,能够大幅度地激活基因的表达,且具有较高的组织特异性,在发育、癌症等过程中均扮演着重要......


近期,哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院张岩教授领导的计算表观遗传课题组在著名生命科学杂志《Nucleic Acids Research》连续发表两篇超级增强子新成果。

超级增强子(Super-enhancer)是基因组中大量增强子富集的转录调控区域,能够大幅度地激活基因的表达,且具有较高的组织特异性,在发育、癌症等过程中均扮演着重要的角色。

该课题组在超级增强子的识别方面进行了深入研究。其博士研究生魏艳军等人通过整理收集公共数据资源中的H3K27ac组蛋白修饰数据,识别了83996个super-enhancer,来自4个物种(人、鼠、果蝇和线虫)的194个不同组织或细胞类型出潜在的超级增强子,构建了一个综合的超级增强子网络信息资源:SEA数据库(http://sea.edbc.org/),其致力于超级增强子的收集,存储和在线分析。该数据库记录了多个物种的super-enhancer,并存储了其在细胞特异性基因表达中的潜在功能,为深入开展超级增强子研究提供了系统的数据资源和分析平台。

在另一项研究中,刘洪波博士则从DNA甲基化角度分析了超级增强子的形成机制,利用信息熵理论开发了识别细胞类型特异甲基化标记的软件SMART(http://fame.edbc.org/smart),并利用该软件绘制了人类42个组织/细胞类型中的甲基化标记图谱HumanMethyMark(http://fame.edbc.org/methymark),对该图谱的深入分析揭示细胞类型特异的超低甲基化区域显著富集了细胞类型特异的转录因子和组蛋白修饰H3K27ac,二者恰恰是super-enhancer的两个典型特征。进一步研究则揭示了基因组范围内细胞类型超低甲基化标记与细胞类型特异的super-enhancer的显著重叠,相关基因的敲除则会导致特定细胞或组织的发育异常。从而揭示了超低甲基化是super-enhancer形成的必要条件之一。

两项工作均发表在2016年第一期的《Nucleic Acids Research》上。张岩教授指出:“超级增强子作为细胞识别基因的重要调控子,其调控机制的深入解析将有助于揭示干细胞多能性、定向分化和癌症重要的调控子。对于具体癌症类型中的超级增强子的识别和深入分析将为个体医疗提供重要的靶标。”


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