RNA 介导的对称性破坏使得单一嗅觉受体选择成为可能

2023年12月20日《Nature》发表一项研究：嗅觉受体（OR）的选择是等位基因竞争转录优势的一个极端例子，每个嗅觉神经元都能稳定转录大约 2000 个或更多 OR 等位基因中的一个。OR基因的选择是由多染色体增强子枢纽介导的，它能激活单个OR基因的转录，然后由依赖于OR基因翻译的反馈来稳定这种选择。在这里，我们利用单细胞基因组学研究显示了许多具有不同增强子组成的竞争性枢纽的形成，其中只有一个枢纽保留了外染色质特征和转录能力。此外，我们还提供了证据，证明增强子转录招募了增强子并在局部加强了增强子枢纽的活性，而增强子RNA则抑制了竞争性增强子的远距离转录，促进了向转录单一性的过渡。OR转录足以打破等位增强子枢纽之间的对称性，而OR翻译则能稳定占主导地位枢纽的转录，这表明OR等位基因可能存在连续的非编码和编码机制，以实现转录的普遍性。我们提出，编码 OR mRNA 具有影响核结构、增强自身转录和抑制竞争者转录的非编码功能，这对细胞命运的概率决定具有普遍意义。