《Cell》:长链非编码RNA(Jpx RNA)通过驱逐CTCF来激活Xist基因

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分类: ncRNA |
JPX
RNA通过驱逐CTCF来激活Xist基因
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剂量补偿机制(Dosage compensation
mechanism)是雌性和雄性X染色体表达平衡的关键,保证两性间由X染色体编码的蛋白质或其他酶类物质在数量上达到平衡。不同生物的剂量补偿机制各不相同,迄今研究表明剂量补偿机制主要有以下3种模式:通过雄性的单个X染色体表达加倍;通过雌性的一条X染色体失活;通过雌性的两个X染色体的表达减半来达到平衡。对剂量补偿的研究有助于揭示X连锁基因的调控机理、性染色体的进化和分化过程,以及解释性染色体畸变的机理。
雌性哺乳动物细胞中有两条X染色体, 而雄性动物细胞中只有一条X染色体。为了使X连锁基因的表达水平与雄性哺乳动物持平,
雌性哺乳动物在胚胎发育早期随机或印记(imprinting)失活一条X染色体,
这种现象被称为“X染色体失活”。研究发现,多个lncRNA(如Xist、RepA等)参与了X染色体失活过程。X染色体失活前期,
X染色体失活中心(X chromosome inactivation center, XIC)转录产生一条长约1.6
Kb的lncRNA RepA, 并招募PRC2(polycombrepressive complex 2)到Xist基因转录位点附近,
参与Xist基因启动子区域的组蛋白H3的27位赖氨酸三甲基化(H3K27me3), 该甲基化方式可促进Xist基因的大量表达,
产生的Xist RNA通过未知的机制覆盖在整条X染色体上, 并结合大量与基因沉默相关的蛋白质,
介导X染色体失活。在哺乳动物中,剂量补偿XX和XY个人之间发生通过X染色体失活(XCI)。Xist基因的非编码RNA的表达,启动XCI只有当存在一个以上的X染色体。
目前的模式调用依赖于X-常染色体比(X:A),但分子因素仍然不好界定。
这里,霍华德休斯医学研究所的研究人员阐明X染色体编码RNA和常染色体编码的蛋白质之间的分子滴定决定Xist基因诱导表达。在pre-XCI细胞中,CTCF蛋白抑制Xist基因的转录。XCI发生时,JPX
RNA上调,结合CTCF,使得CTCF从一个Xist等位基因脱离。他们表明CTCF是一种RNA结合蛋白,通过JPX
RNA滴定CTCF远离Xist基因启动子量。因此,JPX通过驱逐CTCF来激活Xist基因。通过分子滴定功能性拮抗,揭示了长链非编码RNA在表观遗传调控中的作用。
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Sun S, Del Rosario BC, Szanto A, Ogawa Y, Jeon Y, Lee JT.
(2013)Jpx
RNA Activates Xist by Evicting
CTCF.
Cell 153(7), 1537-51. [abstract]
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