EHMT2介导的基因组印记机制：揭示Prader-Willi综合征表观遗传调控新范式

本研究针对Prader-Willi综合征(PWS)中母源染色体印记基因沉默机制这一科学难题，通过整合小鼠模型与患者来源细胞，首次揭示EHMT2/G9a通过母源特异性非编码RNA TSS4-280118招募形成异染色质复合体，独立于DNA甲基化维持15q11.2-q13印记域沉默的创新机制。发表于《Nature Communications》的这项研究为印记疾病治疗提供了新靶点。

　　

在哺乳动物中，约1%的基因表现出基因组印记现象——这些基因仅从父母一方遗传的染色体上表达。Prader-Willi综合征(PWS)作为典型的印记疾病，由15号染色体q11.2-q13区域父源表达基因的缺失引发，但长期以来，母源染色体如何维持这些基因沉默的机制仍是未解之谜。传统观点认为DNA甲基化是主要调控因素，然而临床观察发现甲基化抑制剂治疗效果有限，暗示存在更复杂的表观遗传调控网络。

耶鲁大学医学院遗传学系Yong-hui Jiang团队联合多个国际研究机构，通过创新性地结合基因编辑、高通量染色质构象分析等前沿技术，揭示了组蛋白甲基转移酶EHMT2（又称G9a）通过母源特异性长链非编码RNA介导的染色体沉默新机制。这项突破性成果发表于《Nature Communications》，为理解印记调控提供了全新视角。

研究主要采用四种关键技术：1）利用Nestin-Cre条件性敲除小鼠模型研究Ehmt2在神经发育中的功能；2）通过ATAC-seq和Hi-C分析PWS患者成纤维细胞中母源与父源染色质的可及性差异；3）开发50kb分辨率的染色质追踪技术解析三维基因组构象；4）应用CRISPR/Cas9靶向编辑母源特异性非编码RNA TSS4-280118验证其功能。

Ehmt2缺陷解除母源染色体印记基因沉默
通过构建脑特异性Ehmt2敲除小鼠模型，研究发现缺失EHMT2可显著降低PWS印记控制区(PWS-IC)的H3K9me2水平，但不改变DNA甲基化状态。RNA-seq分析显示Snrpn/Snhg14基因簇在母源染色体上被激活，而远端基因如Magel2、Ndn等不受影响，首次揭示印记域近端与远端基因存在差异调控机制。

母源PWS-IC呈现闭合染色质状态
在PWS（父源缺失）和Angelman综合征（母源缺失）患者成纤维细胞中，ATAC-seq分析显示母源PWS-IC染色质处于闭合状态。值得注意的是，EHMT2抑制剂MS1262虽能激活SNRPN表达，却未改变染色质可及性，提示基因激活可能通过微观构象变化实现。

三维基因组架构的等位基因特异性
Hi-C和新型染色质追踪技术揭示：母源印记域呈现更紧凑的折叠模式，且染色质环数量显著少于父源染色体。这种结构差异与CTCF结合缺失相关，暗示拓扑关联域(TAD)边界蛋白在印记维持中作用有限。

非编码RNA介导EHMT2招募机制
通过染色质相关RNA测序(chrRNA-seq)发现母源特异性转录本TSS4-280118（位于PWS-IC上游CGI-40区域）。RNA免疫沉淀证实其与EHMT2直接互作，CRISPR编辑该RNA导致母源SNRPN/SNORD116表达激活。共免疫沉淀实验进一步揭示EHMT2与SUV39H1、HP1α形成抑制复合体，在母源染色体上富集程度显著高于父源。

这项研究建立了EHMT2通过"母源ncRNA-异染色质复合体"维持印记沉默的新范式，突破了传统DNA甲基化中心论。其科学价值体现在三方面：1）阐明印记域近端与远端基因的分级调控原理；2）首次将非编码RNA与三维基因组架构变化功能关联；3）为PWS等印记疾病开发EHMT2靶向疗法提供理论依据。研究揭示的TSS4-280118-EHMT2分子轴，可能成为未来表观遗传治疗的新靶标。

论文同时提出若干待解问题：远端印记基因的沉默机制是否依赖其他表观修饰？不同发育阶段中EHMT2复合体的动态组成如何？这些问题的探索将推动对基因组印记这一进化保守现象的深入理解。