Enhancer | 增強子 專題


要做就做深做精!

Everything needs good justification. The interpretation should be biologically and statistically sound. shit

做生信,等級確實是真實存在的,初級的就是沒有什么想法,別人做什么我模仿着做一下,就是科技服務大部分的客戶;中級的就是一個新東西出來了,我正好去搶某個點,典型的就是某些數據庫,eRNA出來了,我就去數據挖掘搞個數據庫;高級的就是會講故事的,想法很好,能不斷創新,對科研的意義把握的非常精准,絕大部分的CNS大佬都能做到;頂級的就是開創新山頭,引領一切,比如盧煜明,CNS是什么,我不在乎,我的眼里只有專利。

 

問題:

什么是enhancer?enhancer是怎么被發現的?一般多長?enhancer可能會出現在基因組的哪些區域?promoter呢?

enhancer和promoter的關系?enhancer、promoter、TF和RNA聚合酶II是如何在一起作用的?

enhancer如何影響基因表達?

高通量數據是如何鑒定enhancer的?為什么ChiP-seq和ATAC-seq主要是用來測enhancer的?為什么enhancer的研究比promoter的更多?

什么是Enhancer RNA(eRNA)?

SNP是如何通過影響enhancer來影響轉錄調控,並最終影響基因表達的?

目前enhancer研究最大的問題是什么?了解真實的enhancer到底是什么樣的;高通量測序是如何鑒定enhancer的;如何判斷得到的enhancer的准確度;得到完整的enhancer又如何利用

如何利用enhancer區域的數據?那當然是揭開轉錄調控的面紗,TF是如何作用到enhancer上,影響到target的基因的表達量;再深入就是isoform;

轉錄調控真的很復雜,涉及到的東西很多,如何找到切入點才是關鍵!

現在做轉錄調控的一大堆,各種名詞隨口甩出,數據也是各種測,其實都是門外漢,跑跑流程,根本就說不出個123.

pic from General transcription factor - wiki

 

一般的解答:

打開wiki,enhancer首先是一段基因組上的DNA序列,它可以與蛋白(激活子、特指TF轉錄因子)結合,來增加某個基因的轉錄。enhancer的歸類是cis-acting。長度通常在50-1500bp,坐標通常是在不固定的,可以在近端也可以在遠端。在遠端主要是可以通過DNA的折疊來在空間上接近要調控的基因。enhancer既可能在其調控基因的upstream,也可能在downstream。enhancer也可能在intron里面。enhancer的方向的正反並不會影響其功能。enhancer也有可能在不相關基因的exon里。Enhancers do not act on the promoter region itself, but are bound by activator proteins. These activator proteins interact with the mediator complex, which recruits polymerase II and the general transcription factors which then begin transcribing the genes.

確定enhancer的位置至關重要!我們暫時不考慮exon里面的enhancer,因為這在我們做eRNA表達的時候無法區分。所以我只需要過濾掉與exon有交集的exon即可。

打開wiki,promoter俗稱啟動子,是轉錄起始的關鍵,位置也比較固定,一般在其gene的TSS上游,同一條鏈上,長度一般是100-1000bp。

理一理,一個基因要想轉錄,RNA聚合酶是少不了的,必須在啟動的時候結合到gene附件的DNA鏈上,那怎么結合的呢?promoter就是用於把RNA聚合酶錨定到DNA上的,promoter也可以通過motif來鏈接TF來召集RNA聚合酶,enhancers, silencers和insulators都是通過promoter來影響基因的轉錄和表達的。

打開wiki,Enhancer RNAs (eRNAs) represent a class of relatively short non-coding RNA molecules (50-2000 nucleotides) transcribed from the DNA sequence of enhancer regions. They were first detected in 2010 through the use of genome-wide techniques such as RNA-seq and ChIP-seq.[1] eRNAs can be subdivided into two main classes: 1D eRNAs and 2D eRNAs, which differ primarily in terms of their size, polyadenylation state, and transcriptional directionality.[2] The expression of a given eRNA seems to correlate with the activity of its corresponding enhancer in a context-dependent fashion. Increasing evidence suggests that eRNAs actively play a role in transcriptional regulation in cis and in trans, and while their mechanisms of action remain unclear, a few models have been proposed.[2]

enhancer與SNP的關系:

Identifying causal regulatory SNPs in ChIP-seq enhancers 

 

enhancer的分析實例:

文獻導讀 | A Pan-Cancer Analysis of Enhancer Expression in Nearly 9000 Patient Samples

 

 

參考資料:

notebook:http://localhost:8888/tree/human/enhancer

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