Nat Cell Biol | RNA结合蛋白在细胞分化过程中介导染色质拓扑结构的成熟

主要观点总结

文章介绍了哺乳动物基因组中启动子-增强子以拓扑关联结构域（TADs）的形式折叠形成强自我相互作用区域的研究。文章详细阐述了CTCF（CCCTC结合因子）在调控启动子-增强子对话、形成基因组组织功能单元以及保护启动子免受异常增强子活性的影响等方面的作用。此外，文章还介绍了CTCF对正常发育和组织稳态的重要性，以及其在细胞分化、胚胎发育、器官稳态和高级脑功能中的基础作用。研究揭示了CTCF与RNA结合蛋白（RBP）在胚胎干细胞（ES）向神经干细胞（NS）分化过程中的相互作用增强，并阐述了染色质拓扑结构的成熟驱动分化进程。同时，文章介绍了染色质构象分析的结果，包括CTCF锚定的架构环和TAD边界强度的变化。研究还提到了CTCF缺失对基因调控的影响，揭示了其在细胞命运调控中的作用。

关键观点总结

关键观点1: CTCF的作用及重要性

CTCF参与调控启动子-增强子的对话，构成基因组组织的功能单元，保护启动子免受异常增强子活性的影响。对正常发育和组织稳态非常重要，敲除CTCF会导致小鼠胚胎发育停滞，单等位基因缺失会提高癌症易感性。

关键观点2: CTCF与RNA结合蛋白的相互作用

在胚胎干细胞向神经干细胞分化过程中，CTCF与RNA结合蛋白（RBP）的相互作用广泛增强。长链非编码RNA Pantr 1作为CTCF-RBP相互作用的关键媒介，通过促进染色质成熟驱动分化进程。

关键观点3: 染色质拓扑结构的变化

研究揭示了染色质构象的变化，包括TADs和架构环的形成和发展。在退出多能性状态时，CTCF锚定的架构环和TAD边界强度显著增强。

关键观点4: CTCF缺失对基因调控的影响

急性诱导CTCF缺失对染色质开放性和基因表达产生显著影响。在神经诱导后，CTCF的绝缘功能增强，参与调控神经系统发育相关的细胞类型特异性基因。