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清华大学最新《Cell》
# }2 O4 L$ B% o) e# x: ]. e( G1. RNA聚合酶II% _0 M6 B- `5 u* P# Y8 S- B
2. 生物分子凝胶体
9 |- @# s" @- L+ W3 n3. KBG综合征
2 [8 t0 @+ ?2 g4 s" ~! B来源:iNature 2026-07-27 17:24/ E9 h* q/ D6 H8 U* {6 }! L
该研究揭示了高转录基因的“音量限制”机制——不是通过经典的转录抑制因子,而是通过相分离形成的凝胶体进行物理隔离,这是一种全新的调控范式7 p k; G, c! Z: l
细胞身份基因、管家基因和超级增强子区域需要大量RNA聚合酶II(RNA Pol II)来维持高水平的转录活性。但如果这些区域不受控制地过度转录,就会破坏转录平衡,甚至导致癌症或发育异常。细胞如何给这些“高音量”的基因装上音量限制器?机制一直不明确。- b; ^! t0 h7 D8 k" e) O: V# g
2026年7月22日,清华大学刘念团队在Cell 在线发表题为Condensates of the chromatin regulator ANKRD11 restrict hypertranscribed genes to safeguard development的研究论文,该研究揭开了这个谜底,并把答案指向了一种特殊的物理结构——生物分子凝胶体。/ b7 G. I/ Z, g5 ]- V
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从KBG综合征出发 i6 k' o% v8 E& T# c, K' l
KBG综合征是一种由ANKRD11基因杂合突变引起的发育障碍,特征包括全身性发育迟缓、智力障碍、颅面畸形和骨骼异常。与其他单基因疾病在表型上的重叠,提示可能存在共同的致病机制。但ANKRD11的确切调控作用一直不明确。
8 S+ f! Z3 u- A- X双级遗传筛选
7 z! c+ c( s) I5 L6 s" h) P. y研究团队通过双级基因筛选系统,系统性地研究了高转录基因的调控机制,鉴定出一个显著富集发育障碍突变基因的调控网络。其中,ANKRD11对更高转录活性的基因表现出越来越强的抑制作用——它是一个“音量依赖型”的调控因子。
+ A' Z6 Z( c9 J6 t0 O' VANKRD11形成生物分子凝胶体8 [9 B# y# s5 G7 x
机制上,ANKRD11通过其内在无序结构域(IDR)形成生物分子凝胶体。这些凝胶体富集在高转录位点周围,物理上将转录延伸因子与RNA Pol II隔离开来——相当于在转录机器旁边拉起一道“分子警戒线”,把加速器(延伸因子)挡在外面,从而抑制转录延伸。! {$ |0 Y$ o( B9 Q0 L* [' v
凝胶体破坏的后果+ S% f4 X% W6 \" h
在小鼠中,ANKRD11缺失会解除这种限制,导致发育相关基因异常激活、器官发生紊乱以及胚胎致死。在KBG患者细胞中,携带ANKRD11突变的细胞表现出凝胶体形成缺陷,进而导致高转录基因过度激活。5 b$ f, ]5 f+ b; M2 I8 Q7 A2 l$ k& P3 b5 C
q# k* Z6 _8 p% q6 m" b文章模式图(图源自Cell )
/ t' ^3 K) J, o- k# k; b意义
" L' V# G' y2 l- u+ A' [这篇研究有几个层次的价值:一是揭示了高转录基因的“音量限制”机制——不是通过经典的转录抑制因子,而是通过相分离形成的凝胶体进行物理隔离,这是一种全新的调控范式;二是把发育障碍的致病机制从“单基因突变”提升到了“相分离缺陷”的高度,解释了为什么不同单基因病会有重叠的表型;三是对KBG综合征来说,ANKRD11凝胶体形成能力可能成为诊断标志物或治疗靶点——如果能开发小分子恢复ANKRD11的相分离能力,或许能逆转部分病理表型。
* A, B6 A3 \. E5 v2 [" s- W2 P参考消息:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00804-4
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