ECAS双模块复合物耦联转录延伸与RNA加工
项洋等人鉴定出ECAS染色质相关复合物,该复合物将延伸模块与剪接体相关内含子结合复合物耦联。AQR/XAB2依赖的ECAS功能驱动RNA聚合酶II的延伸、新生RNA加帽及共转录剪接,并在MLL重排白血病起始、维持及白血病干细胞功能中起关键作用。
推荐理由:研究将转录延伸与RNA剪接功能耦联于一个复合物,为理解白血病发生提供了新的分子机制视角。
增强子–启动子通讯、相分离、三维基因组与转录调控的机制研究。
项洋等人鉴定出ECAS染色质相关复合物,该复合物将延伸模块与剪接体相关内含子结合复合物耦联。AQR/XAB2依赖的ECAS功能驱动RNA聚合酶II的延伸、新生RNA加帽及共转录剪接,并在MLL重排白血病起始、维持及白血病干细胞功能中起关键作用。
推荐理由:研究将转录延伸与RNA剪接功能耦联于一个复合物,为理解白血病发生提供了新的分子机制视角。
Gao 等人揭示临床药物 5-氮杂胞苷通过耗竭 RNA 上的 5-甲基胞嘧啶诱导转录抑制,而非仅作为 DNA 去甲基化剂。m5C 的缺失破坏了 MBD6 介导的 H2AK119ub 去除和 SRSF2 介导的 H3K27ac 沉积,从而通过细胞周期紊乱和 DNA 修复缺陷引发白血病细胞死亡。
推荐理由:研究揭示了 5-氮杂胞苷通过 RNA m5C 耗竭而非仅通过 DNA 去甲基化发挥作用的机制,为理解其细胞毒性提供了新视角。
GPN-Star 是一种基于系统发育感知架构的基因组预训练网络,利用全基因组比对和物种树显式建模进化关系。该模型在人类基因组编码和非编码区的多种变异效应预测任务中达到最优性能,能更好优先识别致病性和精细定位的GWAS变异,并提升罕见变异关联检验的效能。研究还展示了该框架在五种模式生物中的可推广性。
推荐理由:该模型整合了物种树和全基因组比对,在编码和非编码区变异效应预测中优于传统进化模型和现有基因组语言模型。
研究通过活体成像发现,果蝇胚胎中源自不同调控元件的非编码RNA(ncRNA)的连续转录是基因激活的基础。单等位基因共可视化显示,最佳的基因激活仅需中等水平的增强子活性。破坏增强子相关的ncRNA会导致基因过早激活,表明ncRNA控制了发育中基因表达的时机。研究还表明增强子转录可以调控复杂调控景观内的长程相互作用。
推荐理由:研究通过活体成像直接观察单个等位基因,揭示了增强子转录如何调控基因激活的时机,为理解发育中基因表达的时序控制提供了机制性证据。
SWI/SNF 染色质重塑复合物被发现是转录机制的一个组成部分,与 RNA 聚合酶 II 预起始复合物、Mediator 及核小体结合,并二聚化形成一个 7 兆道尔顿的巨型复合物。
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研究系统确定了332个推定和未充分表征人类转录因子中177个(53%)的DNA结合基序,通过体外和体内实验扩展了约130个新基序。这些基序在细胞结合位点中显著富集,揭示了数万个先前未知的保守直接结合位点,集中于启动子区域且可预测基因表达。
推荐理由:通过超过4000次实验确定了177个人类转录因子的DNA结合基序,扩展了约130个新基序并验证了体外与体内结合的一致性。
冷冻电镜和遗传分析揭示SWI/SNF染色质重塑复合体是转录前起始复合体的组成部分。结构显示SWI/SNF通过稳定PIC组织和协同重塑+1核小体来促进转录起始。
推荐理由:通过冷冻电镜和遗传分析揭示了SWI/SNF在转录起始复合体中的结构作用,为理解染色质重塑与转录启动的偶联机制提供了直接证据。
Fischer、Maslennikova和Wang等团队整合了跨模型生物的遗传学分析、功能研究及分子模拟,以深入理解核孔复合体组装过程中的关键步骤——膜融合。这些发表在《Molecular Cell》上的研究揭示了核膜融合的分子机制。该发现为理解这一基本细胞过程提供了新的见解。
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研究发现基因组区域可通过酸性转录因子(AADs)自主定位到核斑附近,增强基因表达和剪接效率。通过分析COL1A1-SGCA基因座,鉴定出包含17个转录因子结合模体的600bp片段,其中四种酸性激活结构域具有染色质环境和转录依赖的核斑靶向功能,部分还具有转录独立的靶向活性。
推荐理由:研究揭示了酸性转录因子通过转录依赖和非依赖机制调控基因组定位的新机制,为理解核斑在基因表达调控中的作用提供了新视角。
研究绘制了人皮质神经发生过程中基因组与核纤层和核斑点相互作用的高分辨率图谱,发现数百个神经元基因从核周区迁移至核斑点。位于核周区的二价基因(H3K27me3和H3K4me3)表达极低,迁移至核斑点后其染色质分辨率提高至H3K4me3单价态,转录水平增加八倍以上。核周区的抑制环境与转录延伸机器的空间隔离相关,表明基因的空间位置对其表观遗传调控至关重要。
推荐理由:研究通过高分辨率图谱揭示了核周区与核斑点的空间分隔如何调控二价染色质基因的表达状态,为理解神经发育的表观遗传调控提供了新范式。
研究发现人类姐妹染色单体在遗传DNA链的5'→3'方向上持续存在错位。这种错位在没有黏连蛋白介导的环挤压时仍然存在,但在黏连被破坏时消失。聚合模型显示黏连蛋白的适度方向性错位可以解释观察到的偏移,研究提出了两种模型解释这种错位如何源自复制叉不对称性。这种姐妹染色单体间的寄存器偏移对DNA修复过程中的同源搜索具有意义。
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研究对妊娠中期人新皮层的四种主要胶质细胞群体进行了三维表观基因组分析,整合了基因表达、染色质可及性、DNA甲基化和3D染色质互作数据。通过机器学习优先确定了112个精神分裂症风险变异位于胶质细胞cCREs中,并在体内验证了rs4449074风险等位基因对vRG增强子的破坏功能。
推荐理由:研究整合了多组学数据并验证了精神分裂症风险变异的功能,为理解人类皮层发育中的细胞类型特异性调控提供了三维表观基因组资源。
Brl1 和 Brr6 在酿酒酵母中形成具有膜重塑活性的环状复合物,介导核孔复合体组装过程中的内外核膜融合。分子动力学模拟表明该复合物通过形成跨双层通道驱动脂质交换以实现膜融合。系统发育分析和功能实验证实 CLCC1 是后生动物中保守的核孔膜融合因子。
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研究构建了覆盖1458个生物样本的超过9200万个增强子-基因调控互作资源,整合了ENCODE联盟的预测模型、染色质状态、三维接触和遗传扰动数据。开发了ENCODE-rE2G模型,在CRISPR扰动、eQTL和GWAS变异关联任务中表现优异,揭示了启动子类别和增强子协同等调控特征。
推荐理由:通过整合多种数据源和机器学习模型,提供了超过9200万个增强子-基因互作预测,为解析非编码变异在复杂疾病中的作用提供了系统资源。
基于19种壁虎染色体级别基因组的研究发现,性染色体进化方向与祖先基因内容相关:睾丸富集区域倾向于演化为ZW系统,睾丸缺失区域倾向于演化为XY系统。该模式在多个羊膜动物性染色体起源中均被观察到。具有遗传性别决定的壁虎通过异配性别上调反复进化出部分剂量平衡。
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