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chip_seq在增強子研究中的應用

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增強子是真核生物基因組中的一段長度在幾十到幾千bp之間的DNA序列,可以顯著提高靶标基因的轉錄活性,屬于順式作用元件的一種。

1981年Benerji在SV40 DNA中發現一個140bp的序列,可以大大提高血紅蛋白融合基因的表達水準,位于SV40 早期基因的上遊, 由兩個正向重複序列組成,每個長度在72bp 。

和啟動子區的轉錄調控機制相比,增強子的作用方式有以下幾個特點

  1. 具有遠距離效應,增強子和靶标基因的距離可以非常的遠,從幾K到幾M的距離都可以
  2. 無方向性,增強子可以對其兩側的靶标基因進行調控,而且靶基因可以在任意一條鍊上,而啟動子隻能下遊臨近的基因

鑒定增強子的方法多種多樣,在chip_seq領域,常用的有以下幾種方式

  1. 對多個轉錄因子的peak區域進行聚類,識别增強子區域
  2. 将H3K4me1和K3K27ac這兩種組蛋白修飾作為增強子區的mark
  3. 使用II型RNA聚合酶的最大亞基POLR2A作為抗體進行chip_seq,識别增強子
  4. 使用組蛋白乙酰化轉移酶P300作為抗體進行chip_seq,識别增強子

通過對chip-seq資料進行分析,鑒定出了非常多的增強子序列。在此基礎上,進一步提出了超級增強子的概念,将增強子富集的區域定義為超級增強子,識别的方法如下

chip_seq在增強子研究中的應用

首先利用chip資料識别到增強子區域,然後對增強子區進行合并, 距離在12.5kb範圍内的增強子合并為一個區域,最後将合并後的區域和未合并的區域根據某種score進行排序,畫出第三步的圖,将斜率在1以上的區域稱之為超級增強子。

目前增強子和超級增強子也有對應的資料庫出現,在後續文章中會詳細介紹。

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