摘要:一项近日发表在Nature的工作通过在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)综合系统地分析近乎所有转录相关因子与DNA的结合(主要基于ChEC-seq[1]),及其靶向调节基因(通过degron系统快速降解转录因子来分析其直接调节基因[2
一项近日发表在Nature的工作通过在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)综合系统地分析近乎所有转录相关因子与DNA的结合(主要基于ChEC-seq[1]),及其靶向调节基因(通过degron系统快速降解转录因子来分析其直接调节基因[2]),带来两项意外的发现[3]:
ChEC-seq解析转录因子在基因组的 “印迹” [1]。
基于degron蛋白降解系统来分析转录因子直接调节的基因[3]。
1. 大部分转录因子为 “双效因子” ,同时发挥转录调节和转录抑制功能(与promoter有关)[3]。
大部分转录因子为“双效因子”[3]。
2. 转录因子在基因组的结合位置与其靶向调节的基因并没有很好的重合。也就是说大部分转录因子与基因组的结合并不调节周围基因的表达(非功能性结合),并且大部分受转录因子直接调节的基因附近并没有该转录因子的结合(非临近结合发挥的功能)[3]。
转录因子在基因组的结合位点和其直接调节的基因很少重叠[3]。
该项工作的通讯作者是来自西雅图Fred Hutchinson Cancer Center的Steven Hahn;2025年4月16日在线发表在Nature[3]。
Comment(s):
这里面最大的问题是潜在的非特异结合[4]–[6];
期待后续用系统的gain-of-function策略进一步解析转录因子如何调节基因表达。
另外,就像文中也提到的[3],“双效转录因子”发挥作用的机制需要后续进一步解析。
参考文献:
[1] G. E. Zentner, S. Kasinathan, B. Xin, R. Rohs, and S. Henikoff, “ChEC-seq kinetics discriminates transcription factor binding sites by DNA sequence and shape in vivo,” Nat. Commun., vol. 6, no. 1, p. 8733, 2015, doi: 10.1038/ncomms9733.
[2] K. Nishimura, T. Fukagawa, H. Takisawa, T. Kakimoto, and M. Kanemaki, “An auxin-based degron system for the rapid depletion of proteins in nonplant cells,” Nat. Methods, vol. 6, pp. 917–922, 2009.
[3] L. Mahendrawada, L. Warfield, R. Donczew, and S. Hahn, “Low overlap of transcription factor DNA binding and regulatory targets,” Nature, 2025, doi: 10.1038/s41586-025-08916-0.
[4] C. Mittal, M. J. Rossi, and B. F. Pugh, “High similarity among ChEC-seq datasets,” bioRxiv, p. 2021.02.04.429774, Jan. 2021, doi: 10.1101/2021.02.04.429774.
[5] M. J. Bruzzone et al., “ChEC-seq: a robust method to identify protein-DNA interactions genome-wide,” bioRxiv, p. 2021.02.18.431798, Jan. 2021, doi: 10.1101/2021.02.18.431798.
[6] J. VanBelzen, C. Duan, D. G. Brickner, and J. H. Brickner, “ChEC-seq2: an improved chromatin endogenous cleavage sequencing method and bioinformatic analysis pipeline for mapping in vivo protein–DNA interactions,” NAR Genomics Bioinforma., vol. 6, no. 1, p. lqae012, Mar. 2024, doi: 10.1093/nargab/lqae012.
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来源:科学潮流苑