エンハンサーおよびエンハンサーRNAによる転写制御

遺伝子発現の調節は基本的な細胞プロセスであり、そのミスレギュレーションは疾患の重要な要素です。エンハンサーは、ゲノムにおける最も顕著な調節要素の1つであり、発達中、恒常性、およびシグナル伝達に応じて、適切な時空間遺伝子発現を調整するのに役立ちます。特に、トランスロケーションや単一ヌクレオチド多型などのエンハンサーの分子異常は、人間の変動と疾患に対する感受性の重要な源泉として浮上しています。ここでは、エンハンサー、アクティブエンハンサーの一般的な特徴、および非コードエンハンサーRNA（ERNA）が細胞表現型の根底にある遺伝子発現プログラムを指示する方法に対処する新しいパラダイムについて説明します。ERNAが転写因子に結合し、エンハンサープロモーターの相互作用を媒介し、RNA Pol IIの伸長に影響を与え、抑圧的な補因子のデコイとして作用できることを示唆する現在の証拠を調査します。さらに、ERNAの識別に関する現在の方法論と、それらの機能を解明するための新しいアプローチについて説明します。

The regulation of gene expression is a fundamental cellular process and its misregulation is a key component of disease. Enhancers are one of the most salient regulatory elements in the genome and help orchestrate proper spatiotemporal gene expression during development, in homeostasis, and in response to signaling. Notably, molecular aberrations at enhancers, such as translocations and single nucleotide polymorphisms, are emerging as an important source of human variation and susceptibility to disease. Herein we discuss emerging paradigms addressing how genes are regulated by enhancers, common features of active enhancers, and how non-coding enhancer RNAs (eRNAs) can direct gene expression programs that underlie cellular phenotypes. We survey the current evidence, which suggests that eRNAs can bind to transcription factors, mediate enhancer-promoter interactions, influence RNA Pol II elongation, and act as decoys for repressive cofactors. Furthermore, we discuss current methodologies for the identification of eRNAs and novel approaches to elucidate their functions.