10月10日，國際著名學術期刊《細胞-幹細胞》Cell Stem Cell在線發表了中科院廣州生物醫藥與健康研究院Miguel A. Esteban 研究員實驗室的最新成果“Transcriptional Pause Release Is a Rate-Limiting Step in Somatic Cell Reprogramming ”。該研究發現在體細胞重編程後期， RNA聚合酶 II在多能性基因上處於“暫停”狀態，通過分子水平調節RNA聚合酶II從“暫停”到“延伸”狀態的轉變能顯著加速重編程進程。

　　體細胞重編程技術的建立不僅極大推動了再生醫學的發展，同時也為細胞命運轉變的機理研究提供了一個理想的體外模型。以前大量研究發現，在重編程過程中，過表達多能性轉錄因子SOX2，OCT4，KLF4， c-MYC會在體細胞內引起廣泛的染色質重塑，引起整個體細胞表觀組的重編程，進一步影響RNA 聚合酶II 在不同基因上的轉錄模式，最終導致體細胞特異性基因的沉默和多能性網絡的激活。但是RNA 聚合酶II在重編程過程中如何被調控並未被闡述清楚。

　　Miguel A. Esteban研究團隊通過分析體細胞和胚胎幹細胞中的新生RNA轉錄本數據，並通過ChIP-sequencing技術對重編程過程中不同時間點的RNA 聚合酶 II 的結合情況進行分析，發現在多能性基因被激活之前，RNA 聚合酶II 已經被招募到很多關鍵多能性基因的啟動子上，但卻是處於一種“暫停”狀態。進一步研究發現轉錄延伸因子p-TEFb的活性對於RNA聚合酶II 的暫停-延伸起著關鍵作用，通過過表達Brd4或者敲低HEXIM1促進p-TEFb的活性，能顯著加速重編程進程。最後，該研究發現重編程因子KLF4能夠和p-TEFb相互作用，並且在基因組水平上共同調控多能性網絡的激活和維持。

　　該研究揭示了體細胞重編程的一種全新的機製，同時也暗示該機製可能在轉錄因子介導的細胞命運過程中存在普遍性。該研究成果在廣州生物院西班牙裔全職研究員Miguel A. Esteban的領導下，與深圳華大基因研究院、香港中文大學、香港大學、德國漢諾威大學、英國伯明翰大學等多個單位合作共同完成。該研究得到了科技部、中科院、基金委和廣州市的經費支持。

　　圖：RNA聚合酶II轉錄延伸是體細胞重編程的限速步驟

　　圖片摘自www.cell.com/cell-stem-cell/