LINE-1是逆轉錄轉座子的主要分支，具有自主逆轉錄活性。盡管有潛在的遺傳毒性，LINE-1在早期胚胎中是高度激活的。

2023年8月17日，東南大學林承棋及羅卓娟共同通訊在Nature Cell Biology在線發表題為“Young LINE-1 transposon 5′UTRs marked by elongation factor ELL3 function as enhancers to regulate na?ve pluripotency in embryonic stem cells”的研究論文，該研究展示了年輕LINE-1的一個子集，L1Md_Ts，被RNA聚合酶II延伸因子ELL3標記，并在小鼠胚胎干細胞中作為增強子起作用。

ELL3缺失使L1Md_T的DNA羥甲基化酶TET1和共抑制因子SIN3A移除了，但增加了布羅莫結構域蛋白BRD4的富集，導致5hmC的缺失，H3K27ac的增加，以及L1Md_T附近基因的上調。具體來說，ELL3占據并抑制位于Akt3內的L1Md_T-based增強子，該增強子編碼AKT通路的關鍵調節因子。ELL3是通過在na?ve-primed過渡過程中抑制Akt3來適當激活ERK和有效關閉原始態多能性所必需的。該研究揭示了ELL3控制的年輕LINE-1亞群在轉錄調控和小鼠早期胚胎發育中的增強子功能。

近一半的哺乳動物基因組由逆轉錄轉座子組成。大多數逆轉錄轉座子退化成先前入侵的化石記錄。最近進化的長間隔核元素-1 (LINE-1)是目前哺乳動物中仍具有自主移動能力的逆轉錄轉座子分支。在早期胚胎發育過程中廣泛的表觀遺傳重編程導致LINE-1轉錄的短暫但強勁的上升。盡管LINE-1在著床前胚胎中具有突出的轉錄活性，但其逆轉錄頻率卻不成比例地低。在最近的研究中，LINE-1轉錄或轉錄本的調控功能已經超越了僅僅在宿主基因組中的繁殖。在小鼠早期胚胎中，LINE-1轉錄促進了整體染色質開放。LINE-1轉錄本被證明可以募集Nucleolin和KAP1來抑制雙細胞(2C)胚胎特異性轉錄因子DUX，并調節基因組區室組織。LINE-1常位于或鄰近宿主基因。然而，LINE-1是否在順式中起調節基因表達的作用在很大程度上仍然不清楚。逆轉錄轉座子在早期胚胎發生過程中受到嚴格的表觀遺傳控制。支架KAP1及其相關的組蛋白修飾因子如SETDB1可以通過Krüppel相關的盒鋅指蛋白(KZFPs)以序列特異性的方式定向到包括衰老LINE-1在內的逆轉錄轉座子上，確保染色質緊實和DNA無法被轉錄因子和RNA聚合酶接近。相反，在血清/白血病抑制因子(LIF)培養的小鼠胚胎干細胞(mESCs)中，處于轉錄許可狀態的年輕LINE-1逃脫了KZFP介導的沉默，受到共抑制因子SIN3A和DNA羥化酶TET1的調節。發現TET1可以結合多個具有不同遺傳和表觀遺傳特征的逆轉錄轉座子類。Krüppel樣鋅指轉錄因子ZFP281可以將TET1和SIN3A募集到年輕的LINE-1亞群中。年輕的LINE-1表達在著床前達到峰值，而在這種na?ve狀態下調節年輕的LINE-1的因素在很大程度上仍然未知。

文章模式圖（圖源自Nature Cell Biology）在血清/ LIF生長的mESCs中，作為1119賴氨酸-富白血病(ELL)家族成員的ELL3占據了增強子，并且是聚合酶II暫停在一組發育基因上所必需的。該研究證明了1Md_T的一個子集可以作為na?ve狀態下的增強子。ELL3位于L1Md_Ts的5 '非翻譯區(UTRs)。ELL3的缺失導致基于L1Md_T增強子的超激活，以及其附近基因的上調。特別是，ELL3通過抑制位于其第一個內含子內的L1Md_T-based增強子的活性來抑制Akt3，從而調節RAF-ERK通路和na?ve-primed轉變。該研究表明，ELL3是在na?ve-primed過渡期間有效沉默原始態多能性的關鍵因素，是通過調節L1Md_T-based增強子的活性來實現的。原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41556-023-01211-y