Penambah gen dan cara menemukannya

Enhancer adalah segmen pendek DNA yang mengatur ekspresi gen spesifik tipe sel dengan berfungsi sebagai platform pengikatan faktor transkripsi. Sebuah fitur yang menarik tetapi membingungkan dari enhancer adalah bahwa mereka sering jauh dari gen target. Misalnya, penambah ZRS hampir 1 Mb jauhnya dari gen Shh targetnya. Ini membuat anotasi penambah gen menjadi sulit. Untuk alasan ini, pendekatan tradisional untuk menemukan enhancer untuk suatu gen adalah dengan menemukan segmen sekuens yang dilestarikan di sekitarnya dan menguji apakah mereka berfungsi sebagai enhancer dalam kultur sel dan/atau hewan transgenik. Jika mereka melakukannya, mereka seharusnya mengatur gen endogen dalam konteks genomik. Meskipun telah banyak digunakan untuk berhasil mengkarakterisasi penambah gen yang diduga menarik, pendekatan tradisional ini memiliki beberapa kekurangan. Pertama, kita harus membuat keputusan sewenang-wenang tentang di mana dan seberapa jauh pencarian genom untuk segmen urutan yang dilestarikan. Apakah upstream 100 Kb cukup? Atau apakah kita harus melihat ke atas dan ke bawah hingga 1 Mb? Kedua, pendekatan tradisional hanya mengasumsikan hubungan regulasi antara gen dan enhancer berdasarkan kriteria jarak. Jika mereka dekat satu sama lain, yang lagi-lagi merupakan keputusan yang sewenang-wenang, penambah seharusnya mengatur gen.

Strategi baru telah dikembangkan yang memetakan penambah ke gen dengan cara berbasis prinsip. Sebuah artikel menggambarkan kekuatannya ketika diterapkan pada gen Myrf yang mengkode regulator oligodendrosit master (OL). Aspek unik Myrf, dibandingkan dengan gen OL penting lainnya, adalah bahwa hal itu sangat diekspresikan dalam OL yang membedakan, tetapi tidak dalam sel prekursor OL, menunjukkan bahwa ekspresi Myrf menandai inisiasi diferensiasi OL.

Secara konsisten, analisis ekspresi gen dari lesi multiple sclerosis menunjukkan bahwa OL yang stagnan dalam diferensiasinya adalah mereka yang gagal meningkatkan ekspresi Myrf. Oleh karena itu, menjelaskan bagaimana ekspresi Myrf diaktifkan di Pengarah Opini sangat menjanjikan untuk mengungkapkan peristiwa molekuler yang mendasari diferensiasi OL dan mengembangkan terapi remielinasi baru.

Meskipun menjadi pengatur oligodendrosit utama, penambah oligodendrosit yang mengatur ekspresi Myrf tetap sulit dipahami. Karena studi penangkapan konformasi kromatin telah menunjukkan bahwa gen dan penambahnya cenderung terletak pada domain asosiasi topologi (TAD) yang sama, penggambaran Myrf TAD dilakukan. Peta genom penambah oligodendrosit diduga menemukan 6 penambah oligodendrosit diduga di TAD Myrf, mempersempit ruang pencarian penambah Myrf genom menjadi 6 lokus dengan cara berbasis prinsip. Eksperimen pengeditan epigenom mengungkapkan bahwa dua di antaranya mengatur ekspresi Myrf untuk pengembangan oligodendrosit.

Strategi baru ini dapat diterapkan pada gen dan tipe sel lain dan diharapkan dapat mempercepat upaya kami untuk mengungkap jaringan regulasi transkripsi dari berbagai tipe sel.

Scroll to Top