Genome-wide prediction of conserved and nonconserved enhancers by histone acetylation patterns

doi:10.1101/gr.5767907

.2007年1月；17(1):74-81.

doi:10.1101/gr.5767907。 Epub 2006年11月29日。

组蛋白乙酰化模式对保守和非保守增强子的全基因组预测

大英·卢¹, 刚伟（Gang Wei）, 凯瑟琳·法雷尔, 赵克吉

附属公司

PMID： 17135569
预防性维修识别码：项目经理1716270
内政部： 10.1101/克5767907

组蛋白乙酰化模式对保守和非保守增强子的全基因组预测

大英·卢等。基因组研究. 2007年1月.

.2007年1月；17(1):74-81.

doi:10.101克/克5767907。 Epub 2006年11月29日。

作者

大英·卢¹, 刚伟（Gang Wei）, 凯瑟琳·法雷尔, 赵克吉

附属

¹美国马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院国家心脏、肺和血液研究所分子免疫学实验室，邮编：20892。

PMID： 17135569
预防性维修识别码：项目经理1716270
内政部： 10.1101/克5767907

摘要

比较基因组研究有助于确定高等真核生物基因组中的转录调控元件，但由于进化变异和比对工具的局限性，许多重要调控元件无法通过此类分析检测到。因此，在本研究中，我们利用表观遗传修饰的高度保守性质来识别潜在的转录增强因子。通过使用高分辨率全基因组定位技术，结合染色质免疫沉淀和基因表达分析的系列分析，我们最近确定了赖氨酸9/14-二乙酰化组蛋白H3在人类T细胞中的分布。我们发现存在46813个组蛋白乙酰化簇区域，称为组蛋白乙酰化岛，其中一些对应于已知的转录调控元件。在本研究中，我们发现人类和河豚之间保守的4679个序列与组蛋白乙酰化岛一致，随机抽样显示其中33%（13/39）可以作为人类Jurkat T细胞的转录增强子。此外，通过比较人类组蛋白乙酰化岛序列和小鼠基因组序列，我们发现尽管这些物种之间的许多区域保持不变，但其中21855个序列并不保守。此外，我们证明，这些非服务序列中约50%（26/51）在Jurkat细胞中具有增强子活性，并且许多直向同源小鼠序列除了在小鼠T细胞染色质中具有保守的表观遗传修饰模式外，还具有增强子活性。因此，通过结合表观遗传修饰和序列数据，我们建立了一种新的全基因组方法，用于识别仅通过比较基因组学无法识别的调控元件。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
人类和河豚之间保守序列的分布。(A类)人类-河豚保守序列的分布。相对于人类基因组中最近的RefSeq转录起始位点（TSS）5 kb内的位置，共绘制了14068个保守序列。这个年-axis表示TSS上游或下游5kb的序列数（50-bp窗口大小）。(B类)与组蛋白乙酰化岛相关的人类-河豚保守序列的分布。共绘制了2459个与乙酰化岛相关的保守序列，如下所示A类。阴影框表示在TSS的1 kb范围内发现的序列。

**图2。**
人-鼠保守和非保守组蛋白乙酰化岛序列的分布。(A类)绘制了19070个非服务乙酰化岛序列相对于它们在最近的RefSeq TSS 100kb内的位置的分布。这个年-axis表示从TSS中发现的±100 kb的序列数（50-bp窗口大小）。(B类)22796人-鼠保守乙酰化岛序列的分布如图所示A类.

**图3。**
保守和非保守乙酰化岛序列的增强活性分析。(A类)用于测试增强子活性的构造。每个构造都包含一个包含乙酰化岛序列的1.2kb序列，乙酰化岛是由热休克基因启动子（HS-pr）驱动的荧光素酶报告基因上游克隆的。(B类)在Jurkat细胞中瞬时转染构建物后，39个乙酰化岛序列的报告基因活性在人类和河豚之间保守。相对荧光素酶活性(x个-axis）通过将测试构建体的荧光素酶活性与没有假定的增强子插入的类似构建体的荧光素酶活性进行比较来确定。施工编号（如补充表S1所示）显示在年-轴。误差线表示平均值的标准偏差。(C类)51个乙酰化岛序列的报告基因活性在人和小鼠之间不保守，如图所示B类。上的构造编号年-轴如补充表S2所述。(D类)增强子分析结果摘要。（AI）乙酰化岛。

**图4。**
增强非连续但相应的小鼠序列的活性。在人Jurkat细胞和小鼠EL4细胞中瞬时转染后，显示了九个非同源小鼠序列的增强子活性。相关增强子活性如图3所示。构件编号(x个-轴）如补充表S4所述。

**图5。**
乙酰化岛序列的组蛋白修饰。(A类)使用人Jurkat细胞中的二乙酰K9/K14组蛋白H3和二甲基K4组蛋白H1抗体进行ChIP分析。序列号见补充表S2。(B类)使用小鼠胸腺细胞中的二乙酰K9/K14组蛋白H3抗体进行ChIP分析。补充表S2和S4中描述了序列号。

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