在細(xì)胞中，DNA轉(zhuǎn)錄而成的RNA是細(xì)胞生產(chǎn)蛋白質(zhì)的模板。大多數(shù)基因組都能轉(zhuǎn)錄成RNA，但只有一小部分RNA來(lái)自基因組的蛋白質(zhì)編碼區(qū)。為什么非編碼區(qū)域也被轉(zhuǎn)錄？它們究竟有何功能？來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院ShelleyBerger教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組探索了這一問(wèn)題。

　　Berger和她的博士后DanielBose致力于研究增強(qiáng)子對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用。增強(qiáng)子是基因組的非編碼區(qū)域，它雖然離蛋白質(zhì)編碼區(qū)域較遠(yuǎn)，但可以增強(qiáng)同它連鎖的蛋白質(zhì)編碼基因的表達(dá)效率。因而細(xì)胞能夠在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出更多所需的蛋白質(zhì)分子。稱為增強(qiáng)子RNA（eRNAs）的一組非編碼RNA從增強(qiáng)子序列轉(zhuǎn)錄。盡管它們對(duì)于促進(jìn)基因表達(dá)至關(guān)重要，但其中的具體機(jī)制尚未明確。

　　CBP可直接與RNA結(jié)合

　　研究小組為揭示這些eRNAs的功能機(jī)制提供了新線索，他們發(fā)現(xiàn)CBP（CREB結(jié)合蛋白）可以直接與eRNAs結(jié)合。CBP是一種重要的轉(zhuǎn)錄輔激活因子，具有高度保守的序列，能夠與300多種轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合，被認(rèn)為是哺乳動(dòng)物基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的關(guān)鍵位點(diǎn)。CBP在轉(zhuǎn)錄活化過(guò)程中主要起乙酰轉(zhuǎn)移酶、橋梁以及支架作用。eRNAs與CBP結(jié)合，通過(guò)調(diào)節(jié)乙?；瘉?lái)控制生物體中的基因表達(dá)模式，DNA乙酰化可以使細(xì)胞核內(nèi)致密的染色質(zhì)變得松散從而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄。這一研究成果發(fā)表于近日的Cell雜志上。

　　“我們體內(nèi)的細(xì)胞共享相同的基因和DNA序列，不同之處僅在于這些基因如何表達(dá)，”Bose說(shuō)，“增強(qiáng)子和eRNA是這一過(guò)程的關(guān)鍵，我們的工作展示了eRNAs產(chǎn)生這些不同基因表達(dá)模式的新途徑。我們猜想eRNA是否能直接與CBP相互作用，這一猜想最終得到證實(shí)。”

　　RNA與CBP的HAT結(jié)構(gòu)域結(jié)合刺激乙酰化活性

　　使用生化測(cè)定，研究人員發(fā)現(xiàn)CBP與RNA結(jié)合的區(qū)域在CBP的組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（HAT）結(jié)構(gòu)域內(nèi)，這一區(qū)域是CBP/P300的特有序列。通過(guò)結(jié)合到該區(qū)域，eRNA可以直接刺激CBP的乙?；钚?。

　　“癌癥生物學(xué)領(lǐng)域中對(duì)增強(qiáng)子和eRNA的興趣越來(lái)越強(qiáng)，因?yàn)槿毕菪驮鰪?qiáng)子可以引起太多或太少的蛋白質(zhì)產(chǎn)生，或者可以導(dǎo)致編碼區(qū)被關(guān)閉或開(kāi)啟，或者可以使蛋白質(zhì)生產(chǎn)時(shí)機(jī)紊亂。”Berger說(shuō)。了解更多關(guān)于增強(qiáng)子和eRNA的功能將對(duì)腫瘤學(xué)家產(chǎn)生幫助，因?yàn)樽罱娜祟惸[瘤DNA測(cè)序顯示與癌癥和其他疾病相關(guān)的許多突變發(fā)生在基因組的增強(qiáng)子區(qū)域——而不是蛋白質(zhì)編碼區(qū)域。

　　“從根本上說(shuō)，這一研究十分重要，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子RNA在整個(gè)基因組和指導(dǎo)蛋白質(zhì)生產(chǎn)的過(guò)程中扮演著重要角色，”Berger說(shuō)，“我們?cè)谡麄€(gè)基因組中確定，增強(qiáng)子RNA是與CBP結(jié)合的最常見(jiàn)的RNA類型，通過(guò)進(jìn)行這種相互作用，eRNA在調(diào)節(jié)CBP活性和基因表達(dá)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。”