Энхансер (англ.enhancer — усилитель, увеличитель) — небольшой участок ДНК, который после связывания с ним факторов транскрипции стимулирует транскрипцию с основных промоторовгена или группы генов. Энхансеры не обязательно находятся в непосредственной близости от генов, активность которых они регулируют, и даже не обязательно располагаются с ними на одной хромосоме. Энхансеры могут располагаться как в 5'-, так и в 3'-положении относительно матричной цепи регулируемого гена и в любой ориентации к ней. Энхансеры также могут находиться внутри интронов. Тем не менее для работы энхансера необходим его физический контакт с промотором, который осуществляется за счёт «выпетливания» ДНК между энхансером и промотором[1]. Молекулярный механизм действия энхансера заключается в том, что он благодаря собранному на нём белковому комплексу привлекает РНК-полимеразу II и кофакторы транскрипции в область промотора.
Энхансеры были впервые обнаружены в эукариотических системах[2][3], но впоследствии сходные примеры регуляции транскрипции были открыты и у прокариот[4].
Исходя из этих свойств, с помощью высокопроизводительных методов в геноме человека было обнаружено около миллиона потенциальных энхансеров[6][7].
Суперэнхансер
Суперэнхансером называют кластер (группу) энхансеров, которая обычно расположена рядом с генами, важными для контроля и определения идентичности клеток.[8][9]
Более плотное чем у обычных энхансеров расположение активаторов транскрипции, способствует более сильной экспрессии их генов-мишеней, играющих важную роль в становлении и поддержании клеточной идентичности.[10]
Теории
На данный момент существует две теории, объясняющие механизм считывания информации с энхансера:
Энхансеосомы — основаны на высококоординированном действии и могут быть выключены из работы единичной точечной мутацией, удаляющей или перемещающей сайты связывания белков.
Гибкие системы — менее интегративные белки, независимо регулирующие экспрессию генов и лишь их суммарная активность влияет на транскрипцию.
↑Thurman R. E., Rynes E., Humbert R., Vierstra J., Maurano M. T., Haugen E., Sheffield N. C., Stergachis A. B., Wang H., Vernot B., Garg K., John S., Sandstrom R., Bates D., Boatman L., Canfield T. K., Diegel M., Dunn D., Ebersol A. K., Frum T., Giste E., Johnson A. K., Johnson E. M., Kutyavin T., Lajoie B., Lee B. K., Lee K., London D., Lotakis D., Neph S., Neri F., Nguyen E. D., Qu H., Reynolds A. P., Roach V., Safi A., Sanchez M. E., Sanyal A., Shafer A., Simon J. M., Song L., Vong S., Weaver M., Yan Y., Zhang Z., Zhang Z., Lenhard B., Tewari M., Dorschner M. O., Hansen R. S., Navas P. A., Stamatoyannopoulos G., Iyer V. R., Lieb J. D., Sunyaev S. R., Akey J. M., Sabo P. J., Kaul R., Furey T. S., Dekker J., Crawford G. E., Stamatoyannopoulos J. A.The accessible chromatin landscape of the human genome. (англ.) // Nature. — 2012. — Vol. 489, no. 7414. — P. 75—82. — doi:10.1038/nature11232. — PMID22955617. [исправить]
↑Hnisz, D., Abraham, B. J., Lee, T. I., Lau, A., Saint-André, V., Sigova, A. A., ... & Young, R. A. (2013). Super-enhancers in the control of cell identity and disease. Cell, 155(4), 934-947. PMID24119843PMC3841062doi:10.1016/j.cell.2013.09.053
↑Vasileva, A. V., Gladkova, M. G., Ashniev, G. A., Osintseva, E. D., Orlov, A. V., Kravchuk, E. V., ... & Orlova, N. N. (2024). Super-enhancers and their parts: from prediction efforts to pathognomonic status. International Journal of Molecular Sciences, 25(6), 3103. PMID38542080PMC10969950doi:10.3390/ijms25063103
↑Lavaud, M., Tesfaye, R., Lassous, L., Brounais, B., Baud'Huin, M., Verrecchia, F., ... & Ory, B. (2024). Super-enhancers: drivers of cells’ identities and cells’ debacles. Epigenomics, 16(9), 681-700 PMID38587919PMC11160454 (доступно с 2025-04-08) doi:10.2217/epi-2023-0409
См. также
STARR-seq — высокопроизводительный метод идентификации энхансеров в геномах.
Andersson, R. et al.(2014). An atlas of active enhancers across human cell types and tissues. Nature 507, 455–461 doi:10.1038/nature12787PMID24670763
Cheng, J. H., Pan, D. Z., Tsai, Z. T. & Tsai, H. K.(2015). Genome-wide analysis of enhancer RNA in gene regulation across 12 mouse tissues. Sci. Rep. 5, 12648 doi:10.1038/srep12648PMC4518263
Spilianakis C. G., Lalioti M. D., Town T., Lee G. R., Flavell R. A. Interchromosomal associations between alternatively expressed loci (англ.) // Nature : journal. — 2005. — Vol. 435, no. 7042. — P. 637—645. — doi:10.1038/nature03574.
