我国学者在转座子与表观遗传领域取得进展

图 二价组蛋白修饰影响复合型转座子SVA的表达，进而调控造血分化和衰老

　　在国家自然科学基金项目（批准号：32350011、32270593、32070631、32300448）等资助下，清华大学生命科学学院刘念研究员团队与北京大学生命科学学院李湘盈研究员团队合作，揭示了二价组蛋白修饰对复合型转座子SVA的协同调控机理及其在造血分化和衰老中的重要生理功能。相关成果以“Composite transposons with bivalent histone marks function as RNA-dependent enhancers in cell fate regulation”（携带二价组蛋白修饰的复合型转座子作为RNA依赖性增强子调控细胞命运）为题，于2025年8月6日在《细胞》杂志发表，论文链接为：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.07.014。

　　真核生物DNA与组蛋白共同形成染色质，染色质上的表观修饰（如组蛋白修饰、DNA甲基化等）影响DNA的转录活性。二价染色质（bivalent chromatin）是指基因组上同时被激活性组蛋白修饰和抑制性组蛋白修饰共同标记的染色质区域，如H3K4me3和H3K27me3共同标记的二价启动子，H3K4me1和H3K27me3共同标记的静息增强子等，这些二价染色质对于谱系基因表达和谱系分化发育具有重要作用。然而，人类基因组中是否还有更多类型的二价染色质？二价染色质的调控机理和功能是什么？目前尚未得到全面深入的解析。

　　转座子（transposon）是基因组中可以发生跳跃的DNA元件，长期被认为是基因组中的“垃圾”序列。近年来的研究发现，转座子对于基因组结构、基因表达调控等有重要作用。复合型转座子SINE-VNTR-Alu（简称SVA）是由Alu-like序列、串联重复序列VNTR和来源于HERV-K的SINE-R序列等复合而成。已有研究提示SVA的VNTR区域具有异染色质功能，而SINE-R区域具有增强子活性。然而，SVA的不同功能区域及携带的染色质修饰是如何被协同调控的，其协同调控又如何影响SVA的转录及功能，目前仍然未知。

　　该研究团队系统鉴定了人类基因组上不同类型二价染色质的组成和分布，发现H3K9me3和H3K27ac共同标记的二价染色质在复合型转座子SVA上大量富集，且H3K9me3主要分布于SVA的5’端，H3K27ac主要分布于SVA的3’端。通过构建SVA的表达报告系统并运用全基因组筛选策略，研究人员发现了复合型转座子SVA的161个抑制因子和237个激活因子。其中，激活因子LMO2与抑制因子METTL3/14协同调控SVA的5’端H3K9me3和3’端H3K27ac，进而影响SVA表达。功能上，活跃表达的SVA可以作为增强子，选择性接触并激活远程特定基因的表达。进一步研究发现，在造血干细胞的谱系分化过程中，SVA在包括红细胞分化和单核-巨噬细胞分化在内的髓系分化中表达上调，而在淋系分化中表达下降。在衰老相关的髓系偏好性造血中，敲低SVA的表达可以显著逆转衰老造血干细胞的髓系/淋系分化比例，从而揭示了SVA对于造血系统分化及衰老中重要生理意义（图）。

　　综上，该研究拓展了表观遗传领域对二价染色质的理解，也为复合型转座子的精密调控提供了新的视角，有望成为造血异常和衰老的潜在靶点。