研究人员对不同细胞类型的RNA表达进行了广泛的分析。他们发现,当细胞经历表型改变(比如细胞分化)时,最开始活化的是增强子区域。增强子是一种重要的调控开关,一般离自己激活的基因比较远。
细胞进行分化或者应答外界刺激的时候,会发生受到严格控制的转录改变。在这一过程中有两种调控元件在起作用,位于调控基因附近的启动子,和远离调控基因的增强子。不过,人们此前并不清楚这两种元件的作用顺序,推测它们差不多同时起作用。
研究人员让19种人类细胞和14种小鼠细胞经历不同类型的改变,并在这一过程中进行检测和分析。他们发现,是增强子活化触发了一系列后续事件,最终显著改变细胞的表型。
研究显示,在细胞受到刺激后的头15分钟增强子激活,30-100分钟特定调控基因(转录因子)被激活,然后其他基因陆续激活促成一系列改变。这项研究中的所有细胞都共享这一模式,说明这是细胞分化背后的一种通用规则,适用于所有哺乳动物细胞。
研究人员使用自己开发的CAGE技术,在不同类型的细胞改变中,检测了转录的起始情况,涉及了干细胞终末分化、以及细胞对生长因子或病原体刺激的应答。
该项目团队也是用CAGE技术鉴定了绝大多数哺乳动物细胞使用的启动子和增强子。现在他们又通过CAGE技术明确了这两种元件的作用顺序。这是一个振奋人心的发现,可以帮助我们更好的理解细胞的适应和分化。