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10月12日，中国科学院广州生物医药与健康研究院刘兴国课题组以 Gadd45a opens up the promoters regions of miR-295 facilitating pluripotency induction 为题的研究论文，在线发表在 Cell Death and Disease 上。研究人员发现在体细胞重编程为诱导多能干细胞过程中，异染色质松散因子 Gadd45a 特异结合在miR-295启动子上并打开启动子区，激活 miR-295 的表达，从而提高重编程效率。研究揭示了 Gadd45a 精确靶向 miR-290 cluster 调控细胞命运转变的新通路，是非编码 RNA 在染色质水平被精确开启的新模式。 短链非编码 RNAs（microRNAs，miRNAs）参与调控诸如发育、代谢、癌症等多种生理病理过程。近年来，研究报道 miRNAs 在多能性维持和细胞编程与重编程过程中发挥重要作用，然而，细胞命运调控中 miRNAs 在染色质水平如何被调控的表观遗传机制尚不清楚。 研究团队前期发表在 EMBO Reports 上的论文，筛选到异染色质松散因子 Gadd45a 作为新型因子，开发出新的更高效的重编程方法。研究组运用转录组学系统鉴定 Gadd45a 的 miRNA 靶点，发现在体细胞重编程过程中 Gadd45a 特异激活 miR-290 簇的表达。研究组进一步研究发现，Gadd45a 通过结合在 miR-295 的启动子上，并打开启动子区的染色质，使这一区域的 H3K9Ac 和 H3K27Ac 水平上升，激活 miR-295 的表达，从而提高了重编程效率。这就像细胞要获得多能性，miR-295 这条“微信” （miRNA signal）是必需的，但被异染色质上锁，无法发出，而 Gadd45a 精确“开锁”（opening the promoter regions），发出了 miR-295 这条“微信”，帮助细胞建立起多能性。这一工作是细胞命运调控中非编码 RNA 在染色体水平被精确开启的“开锁－微信”（opening the promoter regions-miRNA signal）新模式。 细胞命运调控中 Gadd45a-miRNA290 簇精确作用的这一全新通路的发现具有重要意义。Gadd45a 蛋白（生长抑制及 DNA 损伤诱导蛋白）是重要的应激因子，在细胞存在紫外、低氧、高温、渗透压、辐射等环境和药物压力时高表达；并在发育、衰老、癌症等生理病理中发挥重要作用。Gadd45a 的作用机制主要是参与调控了细胞周期和 DNA 损伤修复。miR-290 簇在多能干细胞中高度表达，通过调控细胞周期、多能性基因表达等来参与多能干细胞的自我更新和胚胎的早期发育，新发现的 Gadd45a 和 miR-290 簇精确作用在以上多种应激、发育、病理条件下可能发挥重要作用。 研究工作获得科技部、中科院、国家自然科学基金、广东省和广州市的支持。
体细胞重编程过程中Gadd45a激活miR-295的“开锁－微信”新模式 来源：中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
