1月9日,美國哥倫比亞大學科研人員在Nature上發(fā)表了題為“LHX2- and LDB1-mediated trans interactions regulate olfactory receptor choice”的文章,發(fā)現(xiàn)在小鼠嗅覺感覺神經(jīng)元中(olfactory sensory neuron,OSN),多個染色體的某些區(qū)域聚集在一個結(jié)構(gòu)中,該結(jié)構(gòu)控制鼻子中全部嗅覺受體基因的表達,同時確保每個細胞只表達一種類型的受體。
哺乳動物可以辨別出數(shù)以萬億計的揮發(fā)性化合物。這種特殊的能力由分布在幾乎所有染色體上的小群體中的成百上千的嗅覺受體基因編碼。為了確保對單個氣味的反應是特定的,每個嗅覺感覺神經(jīng)元表達一個隨機選擇的單一嗅覺受體基因。基因組可分為拓撲關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)域(topologically associated domains)和具有共同染色質(zhì)價的基因組區(qū)室(genomic compartments)。這種結(jié)構(gòu)受到DNA聚合物的限制,阻止了不同染色體上基因之間的相互作用。在本研究中,科研人員報道了小鼠嗅覺神經(jīng)元中出現(xiàn)的核組織模式的明顯差異。科研人員利用原位高通量染色體捕獲技術(shù)對熒光激活的嗅覺神經(jīng)元進行細胞分選,發(fā)現(xiàn)隨著細胞的分化,18條染色體上的嗅覺受體基因簇使染色體間相互作用的特異性和活躍性增加。這些相互作用由基因間嗅覺受體增強子“Greek islands”精準調(diào)控,首先在該增強子的作用下形成嗅覺受體區(qū)室,繼而形成一個與單個活性嗅覺受體基因相關(guān)的多染色體超級增強子。Greek islands結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子LHX2和銜接蛋白LDB1調(diào)節(jié)嗅覺受體區(qū)室的裝配和維持,Greek islands的中心位置以及嗅覺受體的轉(zhuǎn)錄,說明染色體間的相互作用在調(diào)節(jié)基因表達中起決定作用,并為基因表達中反式相互作用的提供機制上和功能上的支持。(摘譯自Nature, Published: 09 January 2019)



