Nat Cell Biol | 多梳系统：通过限制启动子 “苏醒” 来对抗转录

主要观点总结

本文介绍了基因在细胞中的特定表达模式，以及多梳抑制系统（Polycomb Repressive System，PRS）在维持哺乳动物发育过程中的作用。重点介绍了一篇来自牛津大学的研究，该研究采用快速降解蛋白系统结合活细胞转录成像及单分子追踪技术，探索了多梳系统在单细胞层次上如何具体调控基因。研究发现多梳系统并不直接抑制转录，而是通过维持启动子的关闭状态来抑制基因表达，PRC1通过限制转录前起始复合物的形成来减少启动子进入开启状态的频率。

关键观点总结

关键观点1: 基因在不同细胞中的表达模式是有序的，这是多细胞生物正常发育和功能的基础。

基因表达依赖于转录因子识别基因调控元件中的DNA序列，进而控制RNA聚合酶II在基因启动子上的活性。但是染色质状态同样会影响转录和基因表达。

关键观点2: 多梳抑制系统在维持哺乳动物发育过程中通过紧致压缩DNA，确保在特定细胞类型中只有正确的基因保持活跃状态。

该系统由两个主要复合物构成：多梳抑制复合物1（PRC1）和2（PRC2）。它们通过修饰组蛋白来引导PRC1识别并定位于染色质上。

关键观点3: 近期研究发现，多梳系统并不直接抑制转录，而是通过维持启动子的关闭状态来抑制基因表达。

PRC1通过限制转录前起始复合物的形成来减少启动子进入开启状态的频率，这解释了多梳系统如何在不同细胞环境中限制基因表达的原理。

文章预览

撰文 | 啾啾椰 基因在不同细胞中具有特定的表达模式，在不同的时间点、不同的组织或细胞类型中，基因以特定的方式被激活或沉默。这意味着，不是所有基因在任何细胞或所有时间都处于活跃状态，而是根据细胞的类型、发育阶段或外部刺激，某些基因会被选择性地表达 （开启） 或抑制 （关闭） 。这种有序的基因表达模式是多细胞生物正常发育和功能的基础 【1】 ，因为不同的细胞类型需要不同的基因活动来执行特定的功能。 基因表达模式依赖于转录因子识别基因调控元件中的DNA序列，进而控制RNA聚合酶II在基因启动子上的活性 【2】 。然而，在真核生物中，这些调控元件的染色质状态同样会极大地影响转录和基因表达。 多梳抑制系统 （Polycomb Repressive System， PRS ） 在维持哺乳动物发育的过程中，能紧致压缩DNA，通过表观遗传修饰导致基因 ………………………………