果蝇脑内三维基因组调控新机制：Vostok蛋白介导的染色质环化因子

来自Hu等研究团队的最新发现揭示了果蝇幼虫脑中三维基因组调控的关键机制。该团队通过计算生物学筛选和Micro-C技术，鉴定出MADF家族转录因子Vostok能特异性结合脑内锚定元件（tethering elements）的GCAACA基序，建立47个染色质环（7%），并与GAGA相关因子（GAF）协同调控跨6 Mb的"元环"（meta-loops），为人工设计基因组三维结构提供了新思路。

　　

在果蝇(Drosophila)幼虫大脑中，神秘的DNA调控区域——锚定元件(tethering elements)像分子魔术贴般，将远隔25-250 kb的增强子与启动子，甚至平行基因(paralogous genes)的启动子相互拉近。科学家们通过高分辨率Micro-C染色质构象捕获技术，绘制出645个这样的长程互作环。

研究团队发现，含有MADF结构域的Vostok蛋白如同三维基因组的"建筑师"，专门识别锚定元件中富集的GCAACA序列基序。当Vostok基因发生突变时，7%的染色质环(47个)会土崩瓦解，导致相关基因表达量显著下降。有趣的是，这个新发现的环化因子与经典蛋白GAGA相关因子(GAF)各司其职——仅有9个环同时依赖两者存在。

最令人振奋的是，那些横跨6兆碱基的"超级环"(meta-loops)需要Vostok和GAF这对"黄金搭档"共同维护。这项发现暗示自然界可能用不同的环化因子组合编写了一套"三维基因组密码"，为未来人工设计染色质空间结构提供了理论蓝图。想象一下，或许某天科学家能像搭积木一样，用特定蛋白组合精准操控基因组的空间折叠呢！