胚胎干细胞的组蛋白修饰(一)

一、位于活跃基因组区域的组蛋白修饰胚胎干细胞除了具有开放染色质结构外，活跃染色质区域位于整个胚胎干细胞。这些区域通常具有组蛋白H3和H4乙酰化修饰、H3K4二甲基化或三甲基化修饰及H3K9／14乙酰化修饰。许多酶可以识别或者催化这些修饰进而成为多能性的调控因子。例如，Rbp2(Jaridla)特异性催化H3K4me2／3去甲基化，通过结合分化相关基因的启动子区域以调控其表观遗传学状态。P300是一种组蛋白乙酰转移酶，可以与延伸状态的DNA聚合酶II(POlII)结合，定位于Nanog、Oct4、Sox2等转录因子结合区域，同时Tip60-p400复合物可作为组蛋白乙酰基转移酶和染色质重构因子，通过调控Nanog结合区域维持胚胎干细胞的多能性。活化的启动子也含有H3K4me2修饰，而H3K36me3和H3K79me2定位于转录活跃区域(图3-4)。除了组蛋白赖氨酸修饰外，组蛋白H3R17和R26位点的精氨酸甲基化可作为新的表观遗传学机制以调控多能性。Oct4和Sox2的启动子区含有H3R16和H3R26甲基化，并可检测到辅活化因子相关的精氨酸甲基转移酶1(CARM1)。在胚胎干细胞中，抑制CARMl导致分化；而过表达导致Pqanog启动子区组蛋白H3精氨酸甲基化，延迟分化。在人类胚胎干细胞中，增强子(enhancer)区域存在较多H3K4me1、F13K27ac：修饰。增强子是指可以活化相关启动子的DNA序列，通过独立于方向和位置的模式调控基因表达”。