生物體內(nèi)各種類型的細胞如何形成各自特異的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)進而獲得特異的功能是生命科學(xué)研究中一個基礎(chǔ)并且重要的問題。普遍的觀點認為細胞類型特異表達的基因，尤其是轉(zhuǎn)錄因子，是形成細胞類型特異的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的主要原因。但不同類型細胞間含有大量共同表達的基因，這些不同類型細胞中普遍表達的基因如何參與細胞類型特異的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)尚屬未知。

　　為解決這一問題，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所王秀杰研究組與中國科學(xué)院動物研究所周琪課題組合作，通過系統(tǒng)比較小鼠胚胎干細胞（mESC）與多種體細胞的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了104個可以利用mESC特異的選擇性啟動子調(diào)控其在mESC中表達的基因。這些基因在mESC和不同類型體細胞中均普遍表達，但在mESC中通過mESC特異的選擇性啟動子而產(chǎn)生mESC特異表達的新的轉(zhuǎn)錄本（SATS isoform）。這些SATS轉(zhuǎn)錄本通常與其對應(yīng)基因的廣譜表達的轉(zhuǎn)錄本（common isoform）在5'端的*或首幾個外顯子存在序列差異，而其它序列相同。超過60%的SATS轉(zhuǎn)錄本具有與其對應(yīng)的common轉(zhuǎn)錄本不同的讀碼框，部分來自表觀遺傳修飾和發(fā)育調(diào)控基因的SATS轉(zhuǎn)錄本發(fā)生了重要功能域的改變。mESC中表達的SATS轉(zhuǎn)錄本的轉(zhuǎn)錄大多受到多能性核心因子Oct4、Sox2及Nanog的調(diào)控，功能研究表明SATS 轉(zhuǎn)錄本參與調(diào)控mESC多能性的維持，敲低部分SATS 轉(zhuǎn)錄本后導(dǎo)致mESC分化。這些結(jié)果表明細胞類型特異的轉(zhuǎn)錄因子可以通過調(diào)控選擇性啟動子，使得廣譜表達的基因產(chǎn)生細胞類型特異的轉(zhuǎn)錄本，從而使廣譜表達的基因獲得參與建立或維持細胞類型特異特征的新功能。

　　該項研究成果于7月27日在線發(fā)表于EMBO Reports 雜志（DOI: 10.15252/embr.201541476）上。王秀杰研究組已畢業(yè)的博士生馮桂海、助理研究員佟曼和周琪課題組的夏寶龍為該論文的共同*作者，王秀杰與周琪為共同通訊作者。該項目得到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（“973”計劃）、中科院干細胞與再生醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略性先導(dǎo)專項及國家自然科學(xué)基金等項目的資助。

干細胞特異的轉(zhuǎn)錄因子通過選擇性啟動子調(diào)控廣譜表達的基因產(chǎn)生干細胞特異的轉(zhuǎn)錄本

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