基因調控與表觀遺傳

增強子(enhancer)

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想像一個調光旋鈕,裝在屋子另一頭、離燈很遠的地方,用一根長長的電線繞回來連著,於是即便旋鈕離燈泡老遠,你也能把燈調得更亮。增強子就是一個基因的那個遙遠旋鈕。它是一段 DNA,能提升一個基因被轉錄的強度——而且了不起的是,它可以坐落在離它所控制的基因好幾千個字母之外,甚至隔著別的基因待在遠的另一側。

準確地說,增強子是一段調控性 DNA 序列,它結合激活性轉錄因子,提高某個目標基因啟動子的轉錄速率。它之所以能遠距離起作用,是因為 DNA 是柔軟的:這條長分子會彎成一個環,使聚集在增強子上的蛋白質與啟動子處的機器直接接觸,遞給它一記助推。增強子可以在基因的上游、下游、或基因內部,而單個基因可能有好幾個增強子,每個在不同的組織或條件下活躍。它們的鏡像對應物——沉默子——則反其道而行,抑制轉錄。

增強子之所以重要,是因為它們正是同一個基因如何在不同細胞裡被調成不同強度的辦法——一個增強子在腦裡點燃這個基因,另一個在腸裡點燃它,而啟動子保持不變。這種模組化是複雜動物如何用一套基因組造出許多種細胞類型的核心。它也解釋了遺傳學裡一個微妙的要點:許多與疾病相關的 DNA 改變根本不在基因裡,而在遙遠的增強子裡,悄悄地把一個基因被製造的量給設錯了。

一個控制色素基因的增強子可以離基因很遠,卻決定著一隻蝴蝶的翅膀花紋;把那個增強子移動或破壞,翅膀上的斑點就會移位或消失,儘管基因本身絲毫未動。

一個遙遠的增強子能決定花紋出現在哪裡。

增強子可以遠距離起作用、而且不論方向,這就是它們被發現時如此令人驚訝的原因——但它們並不神奇:讓一個增強子夠到「它的」啟動子的那次成環,本身是受引導和約束的,所以一個增強子通常控制特定的基因,而不只是最近的那個。

又稱
enhancer elementdistal regulatory element增强元件增強元件