转录调控网络如何诱导稳定的基因表达模式？这些网络是如何演变的？这些主题多年来一直困扰着分子生物学家。最近对控制内胚层发育的调控网络的解释，包括内胚层衍生肝细胞中转录因子的“基因组位置分析”，提供了比过去更全面的观点。但我们还学到了多少？
基因组定位分析（ChIP-on-ChIP）首先涉及天然细胞中的交联染色质，将其破碎成小片段（例如0.5–1 kb），免疫沉淀含有特定转录因子抗原（ChIP）的片段，并执行连接介导的PCR来扩增ChIP片段。然后将扩增的DNA池标记并杂交到包含感兴趣基因组区域的单链DNA探针的微阵列（芯片）；在本例中，跨越大多数基因启动子的区域。将所得信息与适当的对照进行比较，可以得到关于转录因子在细胞群中与芯片上查询的每个启动子结合的频率的半定量信息。
在目前发表于分子系统生物学,奥多姆等(2006)对分离的人类肝细胞中18000个启动子的6种内胚层和肝脏转录激活物（FOXA2、HNF1α、HNF4α、HNF6、CREB1和USF1）进行基因组定位分析。他们以250 bp的分辨率分析了跨越每个启动子的10 kb，从而确定结合因子是否聚集在基因组中的特定启动子上。与随机分类预测的相比，更多的启动子被多个调控因子结合，证实了组合控制在基因组水平上的重要性（另请参阅拉达·伊格莱西亚斯等, 2005). 多年来，组合控制已从单个基因启动子（“one-off”）研究中得知(山本，1985年)这进一步证明了这样一个观点，即如果因子以不同的组合方式工作，那么为不同的细胞类型指定不同的基因表达模式所需的因子要少得多。
奥多姆等(2006)还发现与启动子结合的调节因子的数量与基因活性的程度之间存在很强的正相关性。这一观察结果只能从基因组研究的统计能力中得出。它扩展了一个早期的预测，即在启动子中，激活子（即内在激活）比阻遏物（即去抑制）更重要，因为启动子需要高水平的基因表达(萨瓦戈，1977年). 从进化的角度来看，在高基因活性被积极选择的情况下，在启动子处出现额外的激活物结合位点可能比通过预先存在的结合因子增强激活程度所需的突变更简单。对于需要极端活性（例如组织特异性）的启动子，可能需要结合因子之间的高度功能合作。
也许最有趣的发现是奥多姆等(2006)是转录因子基因之间的交叉和自调节关系。值得注意的是，测试的六个因子中有五个与自己的启动子结合，表明它们可以自动调节自己的表达。相比之下，Young实验室的早期研究发现，酵母中少于10%的转录因子结合自己的启动子(哈比森等, 2004)，但目前作者对数据的重新分析(奥多姆等, 2006)表明酵母细胞过程的主调控因子比其他因子更频繁地结合自己的启动子；也就是说，明显是自动调节器。研究的表面自动调节器奥多姆等(2006)，FOXA2和HNF6首先在胚胎内胚层祖细胞中起作用，HNF4α和HNF1α首先在新指定的肝细胞中起功能；因此，除了参与维持外，这四种基因都是内胚层或肝脏基因表达调控网络的启动子(扎雷特，2002年). 第五个自我运动结合因子是CREB，它在激素刺激期间对环腺苷酸升高作出反应，而没有结合自身启动子的因子是USF1，它普遍表达。作者引用了理论和实验研究表明，自我调节对于稳定基因表达模式至关重要。虽然之前的一次性研究和基因组研究表明，这里研究的一些因素具有自动调节作用，奥多姆等(2006)从单个实验平台提供更具对比性的观点。
重要的是，基因组位置分析的结果需要通过条件表达和/或遗传研究进行确认。最近对糖皮质激素受体的研究发现，在糖皮质激素存在的情况下，受体结合的基因中，超过75%的基因没有表现出基因表达的改变(Phuc乐等, 2005). 此外，以前的基因组定位研究奥多姆等(2004)证明HNF4α与肝脏染色质中13000个被查询的启动子中的12%结合，这远远大于他们观察到的其他转录因子2.5%的最大结合。基因组定位分析确定的某些因子的靶位点明显过剩可能反映了技术问题，例如用于ChIP的抗体的非特异性活性。为了解决这个问题，可能需要对HNF4α-空细胞进行研究。
另外两种可能性可以解释某些转录因子的大量基因组结合位点。首先，这些因素可能具有意料之外的功能。其次，与基因组位点子集的结合可能是功能中性的。考虑到当今生物代表的是正在进行的工作，而不是最终的进化状态，基因组中可以容忍多余的因子结合位点，并在不寻常的条件下提供了选择性优势的机会，而这些条件后来可能会固定在群体中。
通过询问哪些网络是最保守的，可以获得关于转录调控网络的另一个观点。Davidson和Erwin（2006）最近注意到，FOXA转录因子类似地自动调节动物中的基因，这些动物已经经历了5亿多年的进化。更重要的是，这种自动调节与一个详细的交叉调节网络有关，其中有五个转录因子控制内胚层的发育，并且具有类似的保守性。Davidson和Erwin（2006）将这种高度保守的网络称为“内核”，并表明任何内核基因的破坏都会对组织（如内胚层）功能造成灾难性影响。他们进一步定义了连接到内核网络的各种调控网络“插件”，并详细说明了后生动物生物内胚层发育的差异。
总之，对单个生物体个体组织内调控网络的详细研究和跨物种分析正开始全面了解基因表达模式背后的接线，以及接线是如何演变的。我们显然有很多东西要学习，但用这些原理来操纵和设计基因网络，从而为生物医学需要和利益设计组织的日子可能不远了。
