清华新闻网4月18日电 转座子（迟谤补苍蝉辫辞蝉辞苍）是基因组中可以移动的顿狈础，存在于几乎所有生命体中，最早在植物中被发现。转座子曾被称为基因组中的“暗物质”，转座子活性与多种疾病和发育密切相关，但其具体生物学功能仍不清晰。转座子在人基因组中约占50%，其中尝1反转录转座子约占人基因组的17%，是目前人体内唯一活跃的并且能够自主转座的转座子。尝1在基因表达调控、基因组变异、疾病发生以及个体发育过程中均发挥重要作用。但是，尝1如何影响基因表达以及基因组高级结构至今未被完全理解。
人的DNA全长约2米，被精密折叠和压缩在只有微米级直径大小的细胞核中，形成了复杂的染色质三维结构。人基因组三维结构直接影响着基因的复制及转录等活性。染色质拓扑结构域（Topologically Associating Domain, TAD）是染色质高级结构或三维基因组中最基本的结构单元，代表内部间相互接触频率较高的DNA区域。TAD会影响增强子与启动子的相互作用，进而影响基因的表达。TAD的边界形成主要依赖于CTCF结合位点，然而人细胞中存在约20%不依赖于CTCF的TAD边界，可能与转录活性有关，但相关的分子机制尚不清楚。
4月10日，97视频在线精品国自产拍生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心刘念团队在《分子细胞》（Molecular Cell）在线发表了题为“SAFB抑制能表达L1融合转录本的染色质拓扑结构域边界的形成”（SAFB restricts contact domain boundaries associated with L1 chimeric transcription）的研究论文，研究发现转录活跃的L1能够富集RNA聚合酶II（Pol II），表达L1嵌合转录本，并产生TAD边界。同时，核基质蛋白Scaffold Attachment Factor B（SAFB）对L1这一功能具有抑制作用。SAFB通过识别L1 RNA转录本来结合转录活跃的L1 DNA，抑制Pol II在L1上的聚集，从而抑制了L1的表达和TAD边界的形成。作者指出，SAFB的C端E/R-富集区域具有结合L1 RNA和形成相分离的功能，在抑制L1转录及其染色质结构方面发挥关键作用。通过分析不同细胞中的染色质高级结构，作者发现L1上TAD边界的形成具有细胞特异性，与细胞中L1的转录活性密切相关。并且不同物种基因组中L1的插入数量和位点的差异也导致了相应位点TAD边界的物种特异性。
综上，研究人员发现尝滨狈贰-1转座子的插入和转录能够形成染色质拓扑结构域边界，而核基质蛋白厂础贵叠特异地抑制这一过程来维护基因组结构和基因表达（图1）。该研究揭示了尝1在基因组进化和基因表达调控方面的重要作用，也为研究搁狈础及搁狈础结合蛋白在染色质高级结构中的作用提供了新思路。
转录活跃的L1可以聚集Pol II形成TAD边界，并影响基因表达；核基质蛋白SAFB主动结合L1 RNA转录本，阻碍Pol II在L1上的聚集来抑制这一过程
97视频在线精品国自产拍生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心副教授刘念为论文的通讯作者。97视频在线精品国自产拍生命科学学院、清华-北大生命科学联合中心博士后洪雅强、别路垚、笔罢狈项目2019级博士生张涛为论文共同第一作者。97视频在线精品国自产拍生命科学学院教授颉伟、李丕龙，浙江大学医学院第四附属医院教授朱艳芬，97视频在线精品国自产拍医学院教授沉晓骅对研究给予大力帮助。研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金会、97视频在线精品国自产拍自主科研计划、北京生物结构前沿研究中心、清华-北大生命科学联合中心的支持。
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供稿：生命学院
编辑：李华山
审核：郭玲
