近年來科學家們發(fā)現(xiàn)，增強子也常常轉(zhuǎn)錄成RNA，不過他們還不能確定這些eRNA有何功能。日前，The scientist雜志刊發(fā)文章對這種神秘的eRNA進行了解讀。

增強子大約發(fā)現(xiàn)于三十五年前，關(guān)于這一元件還有許多的未解之謎。與啟動子不同的是，增強子能夠上調(diào)較遠距離的基因，這一距離并不一定，不過一般認為低于100kb。雖然增強子調(diào)控的基因大多與之相近，但也不全是這樣。以人類基因組中的發(fā)育基因Sonic hedgehog為例，它的增強子離啟動子差不多有1Mb遠。

增強子在人體生物學中具有關(guān)鍵性的作用。有研究曾構(gòu)建了人類基因組中的增強子表達圖譜，發(fā)現(xiàn)增強子在不同細胞類型之間存在差異性的表達 。另外與外顯子相比，人類疾病相關(guān)的單核苷酸變異能夠在增強子和啟動子中得到更好的體現(xiàn)。

2010年，哈佛醫(yī)學院的神經(jīng)生物學家Michael Greenberg領(lǐng)導研究團隊在Nature雜志上發(fā)表文章指出，增強子能夠轉(zhuǎn)錄為RNA。研究人員對體外培養(yǎng)的小鼠神經(jīng)元進行研究，發(fā)現(xiàn)基因組中到處都出現(xiàn)了神經(jīng)元去極化激活的增強子轉(zhuǎn)錄。而且這些增強子RNA（eRNA）的水平與增強子附近基因的mRNA生產(chǎn)有關(guān)。這是人們首次觀察到廣泛的增強子轉(zhuǎn)錄。此后，科學家們又陸續(xù)在多種生物學系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了eRNA的存在。

eRNA相當短，長度在500bp到5kb之間，大多數(shù)情況下是雙向轉(zhuǎn)錄。“可以說eRNA是活性增強子的最佳標志物，”加州大學的M. Geoffrey Rosenfeld說。“但新問題接踵而來：eRNA僅僅是個標志，還是說它本身也具有功能。”關(guān)于這一點，科學家們還持有不同的看法。

噪音論一種觀點認為，eRNA就是一種轉(zhuǎn)錄噪音。哥本哈根大學的Albin Sandelin就支持這種說法，他領(lǐng)導團隊構(gòu)建了前文提到的增強子表達圖譜。他認為，增強子能夠與目標基啟動子接觸并發(fā)生互作，進而上調(diào)相應(yīng)基因的表達。增強子和它所調(diào)控的啟動子往往位于同一條染色體，它們之間的互作會使兩個元件之間形成DNA環(huán)。“增強子與啟動子接觸后，那里有高濃度的RNA聚合酶II，于是就形成了副產(chǎn)物。我認為，絕大多數(shù)eRNA就是這樣生成的。”有研究顯示，eRNA因為太短會很快被細胞降解，這一現(xiàn)象無疑為“噪音論”提供了支持。

功能論另一種觀點認為，eRNA本身也具有重要功能。 “我不認為增強子轉(zhuǎn)錄只是一種噪音，”NIAMS的Vittorio Sartorelli說，他正在肌肉發(fā)生中對eRNA進行研究。此外，加州大學Chris Glass的一項巨噬細胞研究也對此提供了支持。

2013年Rosenfeld的研究團隊在乳腺癌細胞中發(fā)現(xiàn)，雌激素與其受體結(jié)合會誘導eRNA的轉(zhuǎn)錄，進而提高特定基因的表達。通過RNAi去除這些eRNA，會減弱增強子上調(diào)基因表達的能力，同時減少增強子與啟動子之間的成環(huán)現(xiàn)象。

反過來，研究人員也在探索eRNA是否有獨立于增強子的調(diào)控功能。Rosenfeld和他的同事將eRNA與熒光素酶報告基因的啟動子綁定在一起，并將這一質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到乳腺癌細胞中。研究顯示，eRNA將熒光素酶的表達上調(diào)了大約2.5倍。

荷蘭癌癥研究所的Reuven Agami、NIAMS的Sartorelli和加州大學的Glass也報告了類似的結(jié)果。現(xiàn)在，研究者們正在不斷操縱eRNA序列，以便進一步闡明它的功能。

“重要的是，我們不要把所有eRNA一概而論，”Greenberg說。“可能對于某些增強子來說，eRNA并不重要。而某些增強子的eRNA在進化過程中獲得了重要的功能。”