圣裘德儿童研究医院的科学家研究了Vsx2 超级增强剂及其在视网膜发育中的作用。他们的评估显示超级增强器有四个具有不同功能的不同区域。此外，这种模块化超级增强子提供了一种研究发育过程中基因表达的方法。该团队在《自然通讯》上发表了论文(“小鼠视网膜发育中的模块化超级增强子的识别”) 。

“超级增强子是基因组 DNA 的广阔区域，由多个假定的增强子组成，有助于发育过程中的动态基因表达模式。这在神经发生中尤其重要，因为许多重要的转录因子在中枢神经系统中具有复杂的发育阶段和细胞类型特异性表达模式，”研究人员写道。

在发育中的视网膜中，Vsx2 在视网膜祖细胞中表达，并在分化的双极神经元和米勒神经胶质细胞中维持。一个超级增强子控制着这种复杂而动态的表达模式。在这里，我们证明删除一个区域会破坏视网膜祖细胞增殖，但不会影响细胞命运规范。

“删除另一个区域对视网膜祖细胞增殖没有影响，但会导致双极神经元完全丧失。这种原型超级增强子可以作为解剖神经源性转录因子在发育过程中复杂基因表达模式的模型。此外，它提供了一个独特的机会来改变特定细胞类型在特定发育阶段的单个转录因子的表达。

“这提供了对传统敲除小鼠方法无法实现的功能的更深入的理解。”

转录因子 Vsx2 对眼睛的正常发育至关重要，在视网膜祖细胞中表达，并在已建立的双极神经元和米勒神经胶质细胞中发现。几十年来，研究人员研究 Vsx2 以了解它如何影响发育。基因功能通常通过敲除基因并观察发生的变化来研究。然而，当 Vsx2 被敲除时，眼睛就不会形成。 研究人员无法研究未形成的物质，因此他们需要能够在视网膜形成过程中的不同时间微调 Vsx2 的表达。

“在大脑发育过程中，重要的转录因子，如 Vsx2 和许多其他因子，通常在不同时间以精确编排的方式在发育中大脑的不同部位表达，”通讯作者、圣裘德发育神经生物学系主任兼霍华德休斯医学研究所研究员 Michael Dyer 博士说。“我们希望更好地了解这种复杂的表达舞蹈是如何控制的，其中基因在一种细胞类型中的某个时刻被打开，然后在另一种细胞类型中关闭，然后在不同的区域中完全激活。”

测试第一个模块化超级增强器

Vsx2的超级增强子 控制着视网膜发育中复杂且动态的表达模式。

第一作者、圣裘德生物医学科学研究生院的学生维多利亚·霍内尔(Victoria Honnell)说：“虽然已经通过计算识别出数千种超级增强剂，但很少有经过功能测试的。” “我们对 Vsx2 超级增强器的功能测试显示出不同的区域。我们称之为模块化超级增强器。这种超级增强子的一部分在早期视网膜发育中发挥作用，而另一部分对于后期发育中的双极细胞发生很重要。”

科学家们在 Vsx2 超级增强子中发现了四个不同的区域。其中三个区域涉及视网膜发育。这是研究人员首次证明超级增强子内不同区域的独立功能。

与敲除基因等传统基因组方法相比，研究模块化超级增强子可以更清楚地了解基因表达的功能效应。模块化超级增强器使科学家能够改变特定细胞类型在特定发育阶段的单个转录因子的表达。因此，模块化超级增强器概念可以作为研究大脑发育过程中发生的复杂基因表达模式的模型。

戴尔说：“当你能够完全理解其中一个模块化超级增强器的工作原理时，你就可以通过一个框架在全球范围内了解所有超级增强器，以更广泛地了解它们。” “想象一下你拆开一个时钟，找出哪些部件放在哪里以及它们的用途。如果你拆开一个完全不同的时钟，你就已经有了一个很好的蓝图，根据第一个时钟，哪些部件应该放在哪里。”

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标签：发育视网膜基因