研究发现超级增强子所驱动的癌基因异常转录对维持肿瘤细胞特性至关重要。而通过抑制超级增强子调控癌基因转录的关键调节点，可以有效抑制癌基因的表达。其中溴结构域蛋白4(bromodomain protein 4，BRD4)是识别超级增强子调控元件的关键蛋白，它能够与乙酰化的组蛋白或非组蛋白结合，进而调节基因的转录。BRD4的表达异常与多种血液肿瘤的恶性发展密切相关，靶向BRD4能有效控制血液肿瘤的恶性进展。近年来，BRD4靶向药物在血液肿瘤方面受到了广泛的关注和研究，其单药或与其他抗肿瘤药物联合使用均表现出较好的抗肿瘤作用。该文对超级增强子调控点BRD4的生物学功能及靶向BRD4分子药物的研究进展进行综述，以期为血液肿瘤的发生发展及治疗提供新的方向。

超级增强子是由相临近的增强子组成的一个大簇，在转录过程中富集大量的转录因子和辅因子，并通过增强子本身的表观遗传修饰从而发挥调控基因表达的强大功能。在肿瘤发生发展的过程中，肿瘤细胞中的癌基因可被超级增强子调控，通过将增强子组装为超级增强子，从而在转录水平促进癌基因表达，促进肿瘤的恶性进展；当超级增强子的活性被抑制，肿瘤细胞的恶性表型随之减弱。本文对胸部肿瘤(肺癌及食管癌)，目前报道的超级增强子结构特征以及调控下游基因的机制进行了归纳，并总结出目前已有的靶向超级增强子发挥作用的相关靶点。旨在为超级增强子新靶点的发现提供理论基础，同时为以超级增强子为靶点的肺癌和食管癌的药物研发提供借鉴。

目的:超级增强子相关基因可能跟骨肉瘤进程息息相关,姜黄素对骨肉瘤等肿瘤具有一定的抑制作用.本研究旨在探讨姜黄素在体内外对骨肉瘤的影响,并研究姜黄素是否可以通过抑制超级增强子相关基因LIM衰老细胞抗原样结构域1(LIM and senescent cell antigen-like-containing domain 1,LIMS1)、富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白(secreted protein acidic and rich in cysteine,SPARC)、含无菌α 基序结构域蛋白 4A(sterile alpha motif domain containing 4A,SAMD4A)的表达来抑制骨肉瘤的进展.方法:用5～50 μmol/L姜黄素分别处理人骨肉瘤细胞系(MG63细胞或U2OS细胞)24、48和72h后,采用四甲基偶氮唑盐(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法检测细胞活力.分别用二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)或姜黄素(2.5、5.0 μmol/L)孵育细胞7d,采用克隆形成实验测定体外细胞增殖能力.用含DMSO或姜黄素(10、15 μmol/L)处理细胞后,采用划痕愈合实验、transwell迁移实验评价细胞的迁移能力,实时反转录聚合酶链式反应(real-time reverse transcription PCR,real-time RT-PCR)和蛋白质印迹法检测细胞中LIMS1、SPARC、SAMD4A的mRNA和蛋白质的表达水平.建立骨肉瘤荷瘤裸鼠模型,用姜黄素灌胃14 d后评估姜黄素在体内对骨肉瘤体积和重量的影响.采用real-time RT-PCR检测12对骨肉瘤患者的癌组织和癌旁组织中LIMS1、SPARC、SAMD4A的mRNA表达水平.结果:不同浓度的姜黄素分别处理细胞24、48和72 h后,细胞活力均显著下降.与DMSO组相比,2.5 μmol/L姜黄素组和5.0 μmol/L姜黄素组细胞克隆形成率均明显下降(均P＜0.01).划痕愈合实验结果表明:与DMSO组比较,10μmol/L姜黄素组和15μmol/L姜黄素组细胞迁移率均明显下降,除10 μmol/L姜黄素组24 h的U2OS细胞迁移率差异无统计学意义外(P＞0.05),其余差异均有统计学意义(P＜0.01或P＜0.001).Transwell迁移实验结果表明:与DMSO组比较,10 μmol/L姜黄素组和15 μmol/L姜黄素组的迁移细胞数均明显减少(均P＜0.001).荷瘤小鼠体内实验结果表明:与对照组相比,姜黄素组肿瘤质量减轻(P＜0.01),体积显著缩小(P＜0.001).与DMSO组比较,10 μmol/L姜黄素组和15 μmol/L姜黄素组细胞中LIMS1、SPARC和SAMD4AmRNA的表达水平均明显下调(均P＜0.05);10 μmol/L姜黄素组U2OS细胞中LIMS1的蛋白质表达水平显著低于DMSO组(P＜0.05).与癌旁组织相比,骨肉瘤组织中SPARC的mRNA表达水平显著升高(P＜0.001),但LIMS1、SAMD4A的mRNA表达水平与癌旁组织相比差异无统计学意义(均P＞0.05).结论:姜黄素在体内外抑制骨肉瘤的增殖、迁移等进程,这可能与超级增强子相关基因LIMS1的失活有关.

目的·在DNA序列的保守度层面探讨物种进化与发育之间的关系及其内在规律.方法·分析编码基因的氨基酸序列在100个物种中的保守程度,并建立保守率(conservation rate,CR)这一量化基因进化保守程度的指标,进一步使用胚胎干细胞通路特征基因验证保守率与发育潜能的关系.分析早期三胚层(内胚层、中胚层、外胚层)及其对应的成熟器官(肝脏、心脏和大脑等)的转录组测序(RNA sequencing,RNA-seq)数据,寻找差异表达基因,研究其保守性特点.收集人类早期胚层和成熟器官H3组蛋白第27位赖氨酸乙酰化(histone H3 acetylated at lysine 27,H3K27ac)这一增强子表观遗传标志物的染色质免疫共沉淀测序(chromatin immunoprecipitation sequencing,ChIP-seq)数据,寻找增强子位点,使用ROSE程序鉴定各种细胞和组织中的超级增强子(super enhancer,SE).使用基因通路富集分析研究超级增强子调控的基因与对应的细胞特征的身份相关性,以明确所鉴定的超级增强子是否符合已有研究报道的特点.使用PhastCons程序计算非编码调控区的DNA保守性评分(conservation score,CS),研究其与发育潜能的关系.结果·在基因编码区,成功建立保守率这一对基因保守程度进行量化的指标.早期三胚层和成熟器官的基因表达数据分析显示:保守率越高的基因与干性和早期发育过程相关性越大,基因保守率指标能区分出发育前后的组织差异.在基因非编码区,发现调控区的保守性也与发育具有相关性:发育早期三胚层的超级增强子序列的保守性评分显著高于对应的成熟器官的超级增强子序列;但细胞特异的普通增强子(typical enhancer,TE)没有呈现出这样的趋势.结论·随着发育进行,在基因编码区特异表达的基因在进化中的保守率下降,非编码调控区的超级增强子DNA保守性评分下降.

[背景]抗生素的无序使用加剧了耐药性金黄色葡萄球菌超级菌株的出现,由其引发的感染已成为最难解决的感染性疾患.在生物体系外构建AgrA/C双组分系统的跨膜信号转导过程,对解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题和发现新型抗菌药物具有重要的研究意义.[目的]人工模拟构建金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,为生物体外研究金黄色葡萄球菌双组分信号转导的机制及以其为靶点的药物筛选提供新途径.[方法]在大肠杆菌宿主细胞中大量表达AgrA和AgrC蛋白,利用亲和层析和分子筛凝胶层析对其进行分离纯化,利用非放射性凝胶阻滞实验(EMSA)检测AgrA蛋白活性,并检测AgrC激酶活性;进而利用脂质体介导法在体外组装AgrA/C双组分信号转导模型,应用EMSA方法进行评价.[结果]分离纯化得到AgrA和AgrC蛋白,二者纯度均达到90％以上,均具有活性.在生物体系外构建了金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,该系统可增强AgrA对DNA的延滞作用,具有信号传递功能.[结论]初步构建AgrA/C双组分信号转导模型,该模型具有信号传递能力,有望作为针对金黄色葡萄球菌开发新型抗菌药物的筛选平台.

超级增强子是由多个相邻近的普通增强子组成的、驱动调控细胞身份基因表达的一个大簇,该区域富集高密度的转录因子、辅因子及增强子相关表观修饰.超级增强子所驱动的异常转录基因对维持肿瘤细胞特性至关重要.肿瘤细胞通过组装自身超级增强子,显著促进多种癌基因表达,从而增强肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移的能力;抑制超级增强子的活性,则显著抑制肿瘤细胞的生长和存活.本文对目前报道的肿瘤细胞中超级增强子的结构特征和功能调控,以及靶向超级增强子药物研发现状进行了总结,旨在为研发新的针对超级增强子为靶点的抗肿瘤药物提供理论基础和借鉴.

生物大分子的相分离聚集(简称相分离)是驱动细胞内无膜细胞器形成的主要机制,参与众多生物学过程并和多种人类疾病密切相关,如神经退行性疾病等.近年来,研究人员围绕相分离现象的分子机制和生物学功能,发现了相分离与信号传导、染色质结构、基因表达、转录调控等一系列生物学过程存在紧密关联,为理解细胞命运决定和疾病发生提供了新的视角,为疾病治疗和新药研发开辟了新的可能途径.本文在回顾了相分离研究的发展过程、相分离现象在生物学中的应用,以及相分离与疾病的关系的基础上,重点分析了近年来相分离与染色质结构关联方面的研究突破,包括相分离如何感知并重塑染色质结构、超级增强子如何通过相分离调节基因表达、共转录激活因子如何通过相分离参与基因表达调控等,以期为进一步理解相分离与染色质空间结构的关系提供参考.

超级增强子是特异性调节基因表达参与细胞鉴定和人类疾病的一段基因组DNA区域.与经典增强子相比,超级增强子在大小、转录因子密度和含量、激活转录的能力以及对微扰的敏感性等方面不同.超级增强子调控的基因过高表达,为超级增强子及其调控的基因在肿瘤的诊断和治疗中作为标志物提供了可能.本文作者从超级增强子的提出,肿瘤超级增强子的发现与鉴定,超级增强子在肿瘤的临床诊断、治疗、预后评估中的作用等方面的研究进展作一综述.

增强子是一类增强靶基因转录活性的DNA顺式作用元件.但是增强子与靶基因的方向和距离不确定,大大增加了研究增强子调控的靶基因及其作用机制的困难.已有大量研究显示,增强子的突变或功能异常与疾病发生发展相关;仅有少量研究报道增强子通过促进靶基因的表达,引发癌症或产生抗药性.目前与癌症发生发展和在癌症治疗过程中抗药性产生相关的增强子尚未得到充分鉴定,这些增强子的调控机制也未得到充分解析.本文对目前可在全基因组水平上预测和鉴定增强子以及解析增强子调控机制的方法进行总结和对比,并对近几年增强子在肿瘤诊断、治疗和发生发展机制中的研究进展进行综述.期望本文为筛选与癌症发生发展相关的增强子和解析这些增强子的调控机制提供参考,为提高癌症的诊断和制定癌症的治疗策略提供新的视角.

目的:利用基于人口腔上皮细胞颅颌面特异增强子序列机器学习,优化唇腭裂相关非编码突变研究靶点的筛选.方法:采用永生化人口腔上皮细胞(HIOEC)组蛋白H3第27位赖氨酸的乙酰化(H3K27Ac)染色质免疫共沉淀测序(ChIP?Seq)整合人类胚胎期颅颌面超级增强子区域,获得人口腔上皮细胞颅颌面特异增强子区域.采用gapped k?mer SVM算法总结增强子序列特征,并用该特征判断干扰素调节因子6(IRF6)附近唇腭裂相关单核苷酸多态性(SNP)位点或突变对增强子活性的影响.结果:人口腔上皮细胞颅颌面特异性增强子能够涵盖超过半数唇腭裂相关SNP位点(P<0.01),而基于该序列特征的机器学习预测与范德伍德综合征相关的350dupA位点显著降低所在增强子活性.双荧光素酶报告基因显示350dupA显著降低增强子在人口腔上皮细胞内的活性(P<0.01).结论:基于人口腔上皮细胞颅颌面特异增强子序列机器学习能够精准判断IRF6附近唇腭裂相关非编码突变,优化唇腭裂遗传功能研究.