KMT2B通过LINE-1转座元件增强子功能调控长程基因表达

《Nature Communications》：KMT2B facilitates long-range gene regulation through LINE1 elements

摘要

转录调控与染色质结构紧密相关，其中H3K4me3标记了活性和二价启动子。在胚胎干细胞中，KMT2B在二价启动子处沉积H3K4me3，然而在这些位点丧失H3K4me3并不会显著改变发育基因的转录。在这里，我们表明，无论是在小鼠胚胎干细胞中还是在分化过程中，KMT2B的主要作用并非对抗Polycomb在二价启动子处的抑制作用。相反，我们揭示了KMT2B在年轻LINE-1元件富含CG的5'UTR处具有独特的调控功能。KMT2B结合LINE-1的5'UTR并维持其活性染色质状态（H3K4me3、H3K27ac、H4K16ac），同时防止抑制性H3K9me3的积累。利用互补的基因组学方法和靶向缺失，我们表明KMT2B结合的LINE-1元件作为增强子，调控邻近基因的表达，在胚胎干细胞中尤其如此，在分化过程中更为显著。我们的发现界定了KMT2B在LINE-1重复序列处的调控功能，并突出了转座元件作为长程基因表达调控关键组成部分的重要性。