调控基因表达的eRNA

在发表于本周《自然》（Nature）杂志上的2篇研究论文中，来自加州大学圣地亚哥医学院的研究人员以及同事们，证实一类相对较新的RNA分子具有重要的功能。这项研究工作表明，调控“增强子控制RNAs”（eRNAs, enhancer-directed RNAs）有可能作为改变活细胞中基因表达的一条新途径，或许可以此来影响许多疾病的形成，或改善疾病病状。

增强子是基因组中对邻近基因表达起促进或“增强”作用的DNA序列。它们“通常以一种细胞特异性形式起作用，在确立细胞身份及功能潜力中发挥重要作用，”第一篇Nature论文的课题负责人、加州大学圣地亚哥医学院医学、细胞与分子医学系教授Christopher Glass博士说。

尽管科学家们发现增强子已超过25年，却仍在努力试图充分了解增强子功能的广度和复杂性，以及它们的作用机制。2010年，研究人员发现增强子操控了RNA在神经元和巨噬细胞中大规模表达。这些称之为eRNAs的RNA，不同于其他类型的核非编码RNAs，由此引发了人们对于它们在增强子功能中潜在作用的新疑问。两篇Nature论文试图解答其中的一些问题。

在第一篇Nature论文中，课题负责人Glass和同事们在小鼠巨噬细胞中研究了一对称作Rev-Erb-alpha和Rev-Erb-beta的相关转录抑制子。利用全基因组方法，他们发现在巨噬细胞中Rev-Erb蛋白主要通过结合增强子来抑制了基因表达。与Salk生物研究所的研究人员合作，他们揭示了Rev-Erbs的抑制功能与它们抑制eRNAs生成的能力高度相关。

在第二篇Nature论文中，课题负责人、加州大学圣地亚哥医学院医学系教授、霍华德休斯医学研究所研究员Michael G. Rosenfeld博士以及同事们，检测了人类乳腺癌细胞中的雌激素受体结合，以及它对于增强子转录的影响。与Rev-Erbs的抑制功能相反，雌激素受体(ERs)激活了基因表达；不过和Rev-Erbs一样，它们主要也是通过结合增强子来发挥功能。雌激素受体结合被证实与雌激素诱导基因附近的增强子控制eRNAs增高相关，并且雌激素受体结合发挥了激活编码靶基因的作用。

两篇研究论文提供了新的证据，证实eRNAs大大有助于增强子活性，并由此促进了邻近基因表达。“许多广泛表达的基因在基本细胞功能中起着重要作用，由于它们都处于细胞特异性增强子的控制下，通过抑制eRNAs来影响增强子功能，有可能能够成为体内以细胞特异性方式改变基因表达的一种新策略，”Glass说。Glass联合Isis制药公司开发了一些反义寡核苷酸，证实它们可以抑制增强子的活性，降低邻近基因表达。