越來越多的證據表明，轉錄控制和染色質活性在很大程度上涉及調節類的RNA，這可能會產生特定的RNA結合蛋白（RBPs）。盡管多個RBP與轉錄控制有關，但目前尚不清楚RBP如何直接作用于染色質。
2019年6月27日，加州大學圣地亞哥分校付向東及武漢大學醫學研究院肖銳共同通訊在Cell 在線發表題為“Pervasive Chromatin-RNA Binding Protein Interactions Enable RNA-Based Regulation of Transcription”的研究論文，該研究進行大規模RBP ChIP-seq分析，揭示了人類基因組中活躍染色質區域中廣泛的RBP存在。與轉錄因子（TFs）一樣，RBP也顯示出對基因組中熱點的強烈偏好，特別是基因啟動子，其中它們的關聯通常與轉錄輸出相關。
通過分析揭示了TF和RBP之間廣泛的共同關聯，例如YY1（已知的RNA依賴性TF）和RBM25（參與剪接調節的RBP）。值得注意的是，RBM25耗竭減弱了所有YY1依賴性活性，包括染色質結合，DNA環化和轉錄。總的來說，該研究認為TF，RBPs，RNA和靶DNA片段之間的功能性相互作用可以協調形成特定區域，以在細胞核中建立基因激活或抑制的單獨階段，這可能是特定基因網絡和核子域的形成的基礎。
RNA結合蛋白（RBPs）已經在個體基礎上研究了它們在RNA代謝中的功能，但最近對RNA可交聯的蛋白質的觀察揭示了大量的經典和非經典RBP。長期以來已知各種典型的DNA結合蛋白結合DNA和RNA，其已經擴展到許多轉錄因子（TF），例如CTCF；參與DNA修復的酶，如Ku80 / XRCC5和轉錄復合物，例如polycomb復合物2（PRC2）。
肖銳研究員
目前的估計表明，多達1500種蛋白質具有結合人類基因組中RNA的能力，并且鑒于哺乳動物細胞中如此大的RBP庫，現在迫切需要研究它們的功能。
染色質相關RBPs的一般特征
RBP涉及RNA代謝的所有方面。現在，一個廣為接受的主題是許多RNA加工事件與轉錄緊密結合。共轉錄RNA加工不僅能夠有效和識別新生RNA中新出現的順式作用調節元件，還可能影響下游RNA命運，比如RNA穩定性，可變剪接，甚至在細胞質中的翻譯控制。
不同啟動子類別的不同RBP-染色質相互作用模式
同樣清楚的是，哺乳動物基因組比以前預期的更為活躍。除了典型的蛋白質編碼mRNA的產生外，哺乳動物基因組還產生許多非編碼RNA，包括長的非編碼RNA（lncRNA），其中許多直接參與轉錄控制。此外，轉錄增強子還產生增強子相關的RNA（eRNA），其可介導增強子 -啟動子通信以增強基因表達。原則上，各種調節RNA可能會招募特定的RBP來執行其功能。實際上，越來越多的證據表明許多RBP在轉錄中具有直接作用，例如典型剪接調節因子在轉錄中的功能，包括SRSF2，RBFox2，NONO，HNRNPL和HNRNPK。最近，甚至典型的TF YY1似乎以RNA依賴性方式結合增強子，這可能是其在介導增強子 -啟動子環化中新闡明的作用的基礎。這些發現提出了許多RBP實際上可能作為真正的TF發揮作用的可能性。
RBP啟動子相互作用與基因表達的相關性
針對特定RBP參與轉錄和共轉錄RNA加工的這一新興領域，提出了RBP如何在染色質水平上發揮其功能的普遍問題。為了解決這個問題，付向東等團隊參加了ENCODE項目，通過染色質免疫沉淀測序（ChIP-seq）觀察染色質上的RBP，最初側重于具有特異性抗體且主要或部分定位于細胞核的RBP。分別在HepG2和K562細胞上分析的58和45個RBP中，~60％顯示與染色質強烈相關。進一步利用這一豐富的資源，將RBP-染色質相互作用與相同細胞系中TFs的ENCODE ChIP-seq譜相互作用，揭示了許多共同結合事件，從而為TF和RBPs的協同作用提供了證據。
YY1和RBM25在HepG2細胞中基因表達的共調節
該研究進行大規模RBP ChIP-seq分析，揭示了人類基因組中活躍染色質區域中廣泛的RBP存在。與轉錄因子（TFs）一樣，RBP也顯示出對基因組中熱點的強烈偏好，特別是基因啟動子，其中它們的關聯通常與轉錄輸出相關。
文章總結
通過分析揭示了TF和RBP之間廣泛的共同關聯，例如YY1（已知的RNA依賴性TF）和RBM25（參與剪接調節的RBP）。值得注意的是，RBM25耗竭減弱了所有YY1依賴性活性，包括染色質結合，DNA環化和轉錄。總的來說，該研究認為TF，RBPs，RNA和靶DNA片段之間的功能性相互作用可以協調形成特定區域，以在細胞核中建立基因激活或抑制的單獨階段，這可能是特定基因網絡和核子域的形成的基礎。
美國加州大學圣地亞哥分校陳加余博士和梁征宇博士為該論文共同第一作者，付向東教授為共同通訊作者，共同作者包括武漢大學周宇教授和羅大極副教授，清華大學魯志教授、張奇偉教授和陳陽助理研究員，廈門大學劉文教授，美國MIT Christopher Burge教授，UCSD Gene Yeo教授，康涅狄格大學Brenton Graveley教授和加拿大蒙特利爾大學Eric Lecuyer教授。該工作得到了國家自然科學基金以及武漢大學“雙一流”人才科研啟動經費的資助。
參考信息：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30629-4#
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