基因组所多功效转录因子CTCF国际相助研究获新进展
近日 ，由中科院北京基因组研究所重大疾病基因组与个体化医疗实验室偏向东研究员项目组助理研究员渠鸿竹博士等相助开展的多功效转录因子CTCF（CCCTC结合因子-binding factor, CTCF）在染色质DNA上的结合与DNA甲基化之间相互关系研究取得新进展 ，相关学术论文在最新一期的《Genome Research》杂志宣布 ，该结果将有助于科研人员加深对CTCF转录因子调控机制的理解和认识。
由于CTCF在真核生物中的广泛表达 ，其结合模式一直被认为在多种细胞类型之间坚持稳定。但最新研究标明：在差别的细胞类型之间 ，CTCF在特定位点的结合模式与结合水平是变革的。体外实验已经证明CTCF结合水平的变革与DNA甲基化水平有关 ，只是现阶段仍缺少体内试验的相关证据。在差别细胞类型之间CTCF结合能力变革水平、以及该变革与DNA甲基化之间的关系至今尚未论述清楚。
渠鸿竹博士和华盛顿大学美国国立卫生研究院西北注释表观基因组绘图中心(Northwest Reference Epigenome Mapping Center ，NIH)主任、华盛顿大学基因组学系副教授John A. Stamatoyannopoulis博士所领导实验室的事情人员通过近三年研究 ，接纳基于新一代高通量测序平台的染色质免疫沉淀测序技术(ChIP-Seq) ，获得了12种人类正常细胞和7种肿瘤细胞在全基因组水平的CTCF结合模式图谱。通过系统的生物信息学比较剖析发明：64％的CTCF结合位点至少在一种细胞中不结合CTCF。尤为重要的是 ，这些特异的位点结合模式可以将正常细胞与肿瘤细胞区离开来。通过进一步剖析13种细胞的甲基化DNA捕获测序数据 ，比较有变革的CTCF结合位点处CTCF结合水平与染色质DNA甲基化状态的变革纪律 ，结果发明：41％的CTCF结合变革位点具有差别的甲基化状态 ，并且甲基化变革集中在CTCF识别序列内部2个重要的核苷酸位置。并且 ，与甲基化状态相关的CTCF结合位点在正常细胞与肿瘤细胞之间结合模式明显差别的趋势和特点 ，在肿瘤细胞中CTCF结合水平的减弱往往会陪同有DNA甲基化水平的增强趋势。这样 ，在系统生物学的理论指导之下 ，利用统合的生物信息学剖析手段 ，就可以将重要转录因子与染色质DNA之间的相互作用和染色质DNA甲基化这两个差别条理的表观基因组学数据有机地整合在一起 ，从中获得立异性的研究结果 ，既富厚了真核基因表达调控的科学理论体系 ，又乐成地筛选获取了新的影响组织剖析和肿瘤爆发的表观遗传靶点 ，具有重要的科学研究意义和潜在的临床转化应用价值。
CCCTC结合因子(CCCTC-binding factor, CTCF)是一种广泛保存于真核生物中的多功效转录因子 ，为进化上高度守旧的多锌指、DNA结合核卵白。CTCF通过其锌指结构的差别组合 ，可以选择性识别多种DNA序列 ，并形成差别的CTCF-DNA复合体 ，发挥对多个基因的表达调控作用 ，具有启动子抑制和激活、基因缄默、增强子阻断、基因印迹调控、X染色体失活等多种生物学功效。CTCF通过靶基因来调控细胞的生理运动 ，在细胞生长、增殖、剖析、凋亡、遗传、表观遗传以及肿瘤爆发、生长等历程中起着重要的调理作用。
文章链接：http://genome.cshlp.org/content/22/9/1680
图：染色质DNA甲基化状态影响多功效转录因子CTCF的结合
