新研究揭示H3K4me3在轉錄調控中的作用，澳洲進口胎牛血清助力科研

腫瘤相關研究一般是以細胞培養為基礎的研究。說到細胞培養，就不得不提到胎牛血清。胎牛血清為細胞培養供給營養，是一種常見的培養添加物。

啟動子近端暫停RNA聚合酶II (Pol II)是轉錄中的一個主要檢查點。通常，Pol II酶在相對于轉錄起始位點(TSS)的+ 30-100左右暫停，直到激活細胞信號誘導延長。雖然啟動子近端暫停早在20多年前就被發現了，但它最初被認為只發生在有限的一組基因中。然而，最近，染色質免疫沉淀測序(ChIP-seq)和全球運行-啟動子測序(GRO-seq)等全基因組分析表明，啟動子-近端暫停是普遍存在的。例如，大約30%的編碼基因和超過70%的發育或誘導基因含有暫停在啟動子-近端位點的Pol II。因此，啟動子-近端暫停被認為是調節基因表達的主要細胞機制。

雖然Pol II暫停和暫停釋放的機制尚不完全清楚，但已知有幾種轉錄因子調節這些過程。

為了進一步探索調節Pol II暫停的因素和機制，研究人員啟動了一種無偏倚的方法來篩選可以選擇性結合已被充分研究的人類HSPA1B (HSP70-2)基因的非模板鏈的因素。

相關研究發表在《Nature》上，文章標題為：“H3K4me3 regulates RNA polymerase II promoter-proximal pause-release”。

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這些實驗基于核酸適體的概念，核酸適體是一種短的單鏈核酸聚合物，可以高親和力和選擇性地結合蛋白質因子。研究人員推斷，對于一個暫停的Pol II酶，在轉錄泡周圍有一個約20個堿基的非模板單鏈DNA可以供蛋白質因子結合。由暫停Pol II調控的基因通常在其啟動子上含有富含gc的序列，如GAGA基序或暫停按鈕基序。HSPA1B TSS的高GC含量可以促進二級結構的形成，這些二級結構可能形成特定蛋白質因子的結合基元。

利用單鏈DNA (ssDNA)低聚蛋白結合實驗和質譜分析，研究人員鑒定出TRIM28蛋白是特異性和選擇性結合到HSPA1B啟動子的非模板鏈上的一個因子。TRIM28是一種多域轉錄調控因子，與一個基因子集的激活和抑制有關。其異常表達涉及與細胞生長、發育和分化相關的疾病。

為了了解TRIM28結合在啟動子-近端暫停位點的功能，科研人員進行了體外轉錄測定和體內KD實驗。對WT和TRIM28 KD mES細胞Pol II的全基因組ChIP-seq分析表明，TRIM28在控制Pol II暫停釋放方面具有全局功能。此外，體內HSPA1B激活時TRIM28發生了快速磷酸化事件。

因此，研究人員提出了一種新的暫停因子TRIM28在哺乳動物大量基因中調控Pol II啟動子近端暫停和向加工伸長的進展，其活性的調控涉及翻譯后修飾。這些結果將進一步促進領域里對PTMs在基因轉錄過程中發揮的特異性作用機制的理解，也為研究H3K4me3相關調控因子在細胞命運決定和腫瘤發生發展中的具體作用提供了借鑒。

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