走进组蛋白乙酰化,解析转录因子与DNA转录的关系
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作者：亢小玉（转载请注：解螺旋·医生科研助手）
分析的文章题目为：Egr-1 and RNA POL II facilitate glioma cell GDNF transcription induced by histone hyperacetylation in promoter II（回复170515下载文献）
本文作者首先提出一个假设，组蛋白H3k9在GDNF启动子II区的高度乙酰化，组蛋白H3k9的高度乙酰化显著增加了Egr1与GDNF启动子区的结合，以及RNA聚合酶II募集到GDNF启动子区，从而促进GDNF在胶质瘤细胞中的高转录。
根据作者的题目和摘要的内容，首先想带入大家先了解下面的概念，以促使阅读者对文章做出更深刻的理解，这是小主人自己做的拙劣图。
乙酰化：指将乙酰基转移到氨基酸侧链基因上的过程，最常见的是组蛋白乙酰化。如图Fig1为细胞中DNA与组蛋白存在的形态图。
一般来说，乙酰化修饰能够中和组蛋白尾巴上碱性氨基酸残基上的正电荷，减弱组蛋白与带有负电荷的DNA之间的结合，选择性地使得某些染色质区域的结构从紧密变得分散，有利于转录因子与DNA结合，从而促进某些基因的转录，增强基因的表达水平。
转录因子（Tf）与RNA聚合酶(Rp)：真核生物转录起始时，需要RNA聚合酶对起始上游的DNA启动子序列进行识别和结合，生成转录前起始复合体，但是转录起始时RNA聚合酶并不直接识别与结合启动子区，而是依赖转录因子识别并结合起始序列。转录因子与RNA聚合酶可以相互结合，也可以不结合，如图Fig2。
Fig2.经典启动子区转录模式
下面就对文章做出深度分析
作者利用分总的实验形式进行了以下的验证：
第一步，分----把现象分别一一展示
首先发现组蛋白乙酰化水平的变化，RNA聚合酶ll的变化，以及Egr-1的表达水平变化
1.在正常脑组织，低级别胶质瘤，高级别胶质肿瘤组织中，观察组蛋白H3k9在Egr1与GDNF启动子区的结合位点处的乙酰化水平。
结果显示：高级别胶质瘤组织中，组蛋白H3k9在Egr1与GDNF启动子区的结合位点处的乙酰化水平显著增高（如原图）。
2.在正常脑组织，低级别胶质瘤，高级别胶质肿瘤组织中以及正常星形胶质细胞和大鼠C6细胞中，观察RNApolIl在Egr1与GDNF启动子区的结合位点处的募集水平。
结果显示：高级别胶质瘤组织组织中及C6细胞中，RNApolIl在Egr1与GDNF启动子区的结合位点处的募集水平显著增高（如原图）。
3.在体内和体外共同探讨转录因子Egr-1的转录水平以及蛋白表达水平。
在正常脑组织，低级别胶质瘤，高级别胶质肿瘤组织中以及正常星形胶质细胞和大鼠C6细胞中观察Egr-1的转录水平以及蛋白表达水平。
结果显示：Egr-1的转录水平以及蛋白表达水平在高级别胶质肿瘤组织和大鼠C6细胞中显著增高。
第二步，总---把已经证实的现象有根据的联系汇总
1.在大鼠胶质瘤细胞C6内过表达Egr-1后，观察Egr-1在GDNF启动子区结合位点的水平变化，RNApolIl募集量以及GDNF的转录水平。
结果显示：在大鼠胶质瘤细胞C6内过表达Egr-1后，Egr-1在GDNF启动子区结合位点的结合量增加，RNApolIl募集到GDNF的启动子区的水平增加，以及GDNF的转录水平也显著增高（如原图）。至此，该作者已经证明出Egr-1影响了GDNF的转录。
2.为证明组蛋白乙酰化是不是影响Egr-1促进GDNF的高转录，作者进行了反向验证，当组蛋白低乙酰化水平的时候，观察GDNF的转录能力。
结果显示，在大鼠胶质瘤细胞C6内过表达Egr-1后，使组蛋白H3k9低乙酰化，抑制了GDNF的高转录能力（如原图）。
3.最后作者锦上添花的证明了Egr-1转录因子与RNA聚合酶Il之间的结合关系。
结果显示两者是有共同存在的区域，但两者是不相互结合的，如原图。
以上便是这篇深度好文的主要内容剖析，没有高大上的实验技术，但依然走在科研的最高端，谢谢大家的赏析。