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唐仲英医学研究院徐鹏教授团队揭示CTCF通过维持人红细胞的特定染色质可及性实现谱系特异性基因转录调控

发布日期:2025-12-31

CCCTC结合因子(CTCF哺乳动物细胞三维基因组结构维持的核心调控因1。染色质的高级结构由多个层次的结构单元组成,包括A/B区室(A/B compartment、拓扑关联结构域TADTopological Associated Domain以及染色质环(Chromatin LoopsCTCF蛋白常定位于TAD和loops的边界影响染色质的远程交互,扮演抑制子、增强子和绝缘子等多重角色调控基因表达。研究表明,绝大部分的TAD边界和CTCF结合位点在不同细胞类型和物种高度相似,但CTCF蛋白如何实现谱系特异性调控及与谱系特异性疾病的发生关系仍然不明确。CTCF蛋白在造血干细胞的长期增殖和分化过程中发挥着至关重要的作用研究发现,CTCF通过介导染色质相互作用,调控多个干基因的精准转录表达。已有研究发现,在造血干细胞向红细胞分化成熟的过程中,三维基因组结构会发生显著性重构,同时伴随CTCF结合位点的动态重塑,这一现象表明,三维基因组的选择性调控可能对于红系分化具有决定性作用。然而,由于CTCF是细胞生长的必须基因,直接基因敲除会直接导致细胞死亡, 这一特性给解析CTCF蛋白如何直接调控人红细胞的三维基因组构象带来了巨大的挑战,因此也使得CTCF蛋白对红系基因转录选择性调控机制一直没有得到解答

2025228日,苏州大学唐仲英医学研究院血液学研究中心徐鹏教授团队Genome Biology杂志在线发表题为 CTCF is selectively required for maintaining chromatin accessibility and gene expression in human erythropoiesisCTCF通过维持人红细胞特定染色质可及性实现基因转录的选择性调控)的研究论文,该研究揭示了CTCF蛋白通过维持红系祖细胞三维基因组构象、特定染色质可及性和基因转录的选择性调控规律,研究还鉴定出CTCF红系基因转录调控中的两种模式,以及CTCF直接作用的红系特异性下游靶基因。

原文链接:Genome Biology (2025) 26:44 https://doi.org/10.1186/s13059-025-03510-z