《Current Opinion in Genetics & Development》：Facilitators may represent a new class of regulatory elements
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这篇发表于《Current Opinion in Genetics & Development 2026》的综述，总结了“促进子”（facilitator）作为新一类顺式调控元件的证据。它们虽具有增强子（H3K27ac、H3K4me1、eRNA）的染色质特征，但在经典报告实验中却无增强子活性，仅在天然染色体环境下才能有效“促进”（enhancer）经典增强子（如α-珠蛋白基因座的R1、R2）的活性，其功能与位置相关，并可能与弱增强子、绝缘子（CTCF）、拴系元件（TE）等功能重叠。
引言
从果蝇到人类，基因表达主要由三大类顺式调控元件控制：启动子、增强子和绝缘子。这些元件被反式作用蛋白结合后相互作用，通过热扩散、蛋白质互作、环挤压、液-液相分离等动态过程，共同塑造基因组结构和功能。尽管分类明确，但功能上三类元件存在大量重叠，其作用高度依赖染色质环境和发育阶段。基于染色质特征（如ATAC-seq、H3K4me1、H3K27ac）的预测与经典功能实验（如STARR-seq、报告基因随机整合）结果常不一致，提示我们对调控元件的认知模型尚不完整。
在α-珠蛋白基因座鉴定和表征促进子
小鼠α-珠蛋白基因座是研究调控网络的经典模型。该基因座包含五个具有增强子染色质特征（ATAC-seq峰、高H3K27ac、高H3K4me1）并能产生eRNA的元件（R1-R4， Rm），构成一个超级增强子。早期删除实验表明，主要的增强子活性来自R1和R2，而R3、Rm和R4在经典实验中无活性。然而，在后续的系统性“重建”实验中，当从基因座中移除所有增强子样元件后，单独回补R1和R2只能驱动约50%的α-珠蛋白表达水平。加入R3、Rm或R4后，表达得以完全恢复，且恢复程度取决于这些元件所处的位置（例如，最靠近启动子的R4促进效应最强）。因此，尽管这些元件自身缺乏固有的增强子活性，却能显著提升经典增强子（R1、R2）的效能，故被定义为“促进子”（facilitator）。
支持存在促进子的其他证据
越来越多的研究表明，超级增强子常由功能各异的元件混合构成，其中一些可能发挥促进子功能。
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MYC基因座：Sahu等人发现，一些在STARR-seq中无活性的“染色质依赖性增强子”（chromatin-dependent enhancers）能增强邻近经典增强子的活性。
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Sox2基因座：该基因座调控极其复杂，包含28个顺式作用元件。其中一个关键经典增强子（DHS24）的缺失使表达降至45%。而多个“上下文依赖性增强子”（context-dependent enhancers）的缺失，特别是在与DHS24组合缺失时，会造成更严重的表达下降，其行为符合促进子特征。
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NMU基因座：与α-珠蛋白类似，该基因座包含一个经典增强子（eNMU-e1）和五个提议的促进子（eNMU-e2， F1, F′, F2, F3），在红细胞分化中协同调控基因表达。
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Mitoferrin基因座：其超级增强子内的三个元件（E1-E3）存在功能层级，E3是关键增强子，但需要E1和E2的协作以实现最佳活性。
其他如人类EphA2、小鼠miR-290-295和小鼠Wap等基因座的超级增强子中也报道了类似的促进子样元件。
“弱增强子”可能作为促进子发挥作用
“弱增强子”（weak enhancers）通常指报告活性、活性染色质标记水平或转录因子结合量较低的元件。它们可能通过微调、提供冗余性或鲁棒性来参与基因调控。一些研究揭示了它们与促进子概念的关联：
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在染色质模块（CMs）中，“主导”（lead）元件表现为强增强子，而“依赖”（dependent）的增强子样元件表现为弱增强子，后者似乎在增强子与启动子间的通讯中起作用。
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Fgf5基因座研究显示，其所有五个增强子样元件单独活性都很低，但只有在其天然基因组背景下正确组合时，才能强效激活基因表达，呈现一种超叠加效应。
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近期研究重新关注启动子近端区域，认为其在多部分调控域中发挥“促进子样功能”，筛选并传递远端增强子的信号，最终赋予增强子-启动子相容性。
其他无固有增强子活性的关键调控元件：绝缘子、拴系元件和范围扩展元件
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绝缘子：在哺乳动物中，CTCF蛋白通过锚定黏连蛋白介导的环挤压边界，形成拓扑关联结构域（TAD），从而调控增强子-启动子互作。在果蝇中，多种绝缘蛋白（如BEAF-32， CP190）通过蛋白质互作来塑造基因组组织和增强子-启动子互作。
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拴系元件：在果蝇中鉴定出一类称为拴系元件（TEs）的特殊序列。它们自身无增强子活性，也不具备典型的增强子/启动子染色质特征，但能介导高度特异性的长程基因组互作，形成增强子-启动子环。它们常含有重复序列，并通过GAGA因子或多梳复合物成分发挥作用。在哺乳动物中，与多梳复合物相关的孤儿CpG岛可能具有类似拴系功能。
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范围扩展元件：在Sall1基因座发现的REX元件自身无增强子活性，但当其与短/中程肢体增强子连接时，能显著扩展后者的基因组互作范围。其活性依赖于高度保守的同源域结构域基序。
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在β-珠蛋白等基因座，通过GATA1招募的LDB1蛋白也可能发挥类似TE的功能。值得注意的是，LDB1结合α-珠蛋白超级增强子中的所有元件，提示它可能在促使这些元件并置中起作用。
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在Sox9基因座，条纹关联结构元件（SSEs）虽无增强子活性，但能促进超长程互作和整个结构域的压缩，对基因表达至关重要，其功能可能与促进子存在重叠。
作用机制
促进子可能通过至少两种新颖方式贡献于增强子驱动的基因表达：
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补充转录枢纽成分：促进子可能通过增加形成转录枢纽所需的蛋白质种类和/或浓度来发挥作用，正如在弱“依赖”增强子中提出的模型。
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发挥结构组织作用：促进子可能通过结合结构蛋白，在物理空间上拉近调控元件并稳定其相互作用，类似于拴系元件和某些弱增强子的作用。
某些元件可能同时贡献于这两种角色。例如，Sox2基因座的SSR2元件既表现为弱增强子，也似乎在将超级增强子与启动子拉近方面起作用，其功能与环挤压机制存在冗余。
结论
目前，促进子可以被定义为这样一类元件：它们在很大程度上与增强子、启动子、绝缘子共享特征信号，却又不以这些元件的经典方式发挥作用。然而，在体内，它们能以位置依赖的方式，显著提升与其相连的内源性经典增强子的活性。与所有调控元件类别一样，促进子会与其他调控元件（如弱增强子、结构元件）的功能存在重叠，但对其进行单独分类，有助于将研究聚焦于那些以新颖方式参与增强子驱动基因表达的、尚未被充分研究的调控元件。未来，找到促进子特异的染色质特征，将有助于在全基因组范围内鉴定它们，并建立功能实验来区分它们与其他调控元件。
