CTCF 是一種含有11個(gè)鋅指結(jié)構(gòu)域（ZF）的轉(zhuǎn)錄因子 ， 具有維持染色質(zhì)環(huán)結(jié)構(gòu)、調(diào)控轉(zhuǎn)錄激活與抑制以及控制染色質(zhì)可及性的多重功能。其主要通過識(shí)別并結(jié)合特定的保守DNA序列來發(fā)揮作用【1–4】。近年來 ， 多項(xiàng)研究指出CTCF也具有與RNA結(jié)合的能力【5–8】， 并提出了CTCF參與液-液相分離的模型【9，10】。由于CTCF不含經(jīng)典的RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域 ， 研究主要依賴CLIP-seq等技術(shù) ， 利用紫外交聯(lián)的方法捕獲CTCF與RNA的體內(nèi)互作【5，8】。 比如 Oksuz 等發(fā)現(xiàn)包括CTCF在內(nèi)的多種轉(zhuǎn)錄因子可通過富含精氨酸的RNA結(jié)合基序（ARM）與RNA結(jié)合【5】；Saldana-Meyer等則利用auxin-inducible degron (AID) 系統(tǒng)和ZF突變體在小鼠胚胎干細(xì)胞中發(fā)現(xiàn) ， CTCF如鋅指ZF1和ZF10結(jié)構(gòu)域可與RNA相互作用 ， 這種作用穩(wěn)定了CTCF對染色質(zhì)的結(jié)合 ， 并在一定程度上影響了基因表達(dá)與染色質(zhì)結(jié)構(gòu) ， 同時(shí)在全基因組范圍內(nèi)使CTCF的染色質(zhì)結(jié)合略有下降【6】。

我們之前的 研究表明CTCF通過 核心 基序結(jié)合DNA ， 同時(shí)通過 特定結(jié)構(gòu)域（如鋅指ZF1和ZF10） 結(jié)合核心基序 的 上下游基序來增強(qiáng)DNA結(jié)合 ， 從而增強(qiáng)其在染色質(zhì)上的結(jié)合穩(wěn)定性并影響 染色質(zhì)結(jié)構(gòu) 和 基因表達(dá)【4】。 然而同樣的 研究方法 并沒有發(fā)現(xiàn)C末端的RNA結(jié)合區(qū)（RBR）也有類似的上下游基序。 近來 ， 也 有研究對CLIP-seq方法的特異性提出質(zhì)疑 ， 認(rèn)為實(shí)驗(yàn)條件可能不夠嚴(yán)格 ， 存在檢測非特異RNA結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn) ， 比如Kung等發(fā)現(xiàn)CLIP-seq即使沒有 UV-crosslink 也能檢測CTCF結(jié)合 很多 RNA【8】， Guo等使用更特異性的CLAP-seq沒有 在體內(nèi) 檢測出CTCF結(jié)合RNA【11】。此外 ， CTCF與RNA的結(jié)合大多在轉(zhuǎn)調(diào)控作用位點(diǎn)之外發(fā)生 ， 進(jìn)一步增加了解釋這些RNA結(jié)合對其調(diào)控功能實(shí)際影響的復(fù)雜性。因此 ， CTCF-RNA相互作用在體內(nèi)是否具有功能性 ， 仍存在較大爭議。

近日 ， 美國圣裘德兒童研究醫(yī)院的 Chunliang Li (李春亮) 教授和 Beisi Xu （徐貝思） 博士團(tuán)隊(duì)在 Genome Biology 雜志在線發(fā)表題為 Deciphering the role of RNA in regulating CTCF’s DNA binding affinity in leukemia cells （ 解析RNA在調(diào)控白血病細(xì)胞中CTCF DNA結(jié)合親和力中的作用 ）的研究論文 ，該研究通過三種獨(dú)立方法干擾CTCF與RNA的相互作用顯示缺失RNA 對 CTCF 是否結(jié)合DNA ， 改變 染色質(zhì)可及性 以及 基因表達(dá)方面 影響 很小。

研究團(tuán)隊(duì)使用急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞系SEM ， 構(gòu)建了一種特殊的CTCF蛋白交換系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合了auxin誘導(dǎo)降解系統(tǒng)（AID）和可誘導(dǎo)表達(dá)的HA標(biāo)記CTCF蛋白 ， 分別為野生型（WT）和缺失RNA結(jié)合區(qū)域的突變體（ dRBR ）。這套系統(tǒng)可在24小時(shí)內(nèi)完成內(nèi)源性CTCF的降解和外源性CTCF蛋白的表達(dá)置換 ， 確保 讀出 結(jié)果 是CTCF的直接影響 。研究 還 采用了兩種藥物處理方式 來 降低RNA水平 ：

Triptolide：通過抑制RNA聚合酶II的活性 ， 阻斷新生RNA的轉(zhuǎn)錄；

RNase A：通過酶解作用去除細(xì)胞內(nèi)或染色質(zhì)上的RNA。

這三種研究方式都通過了驗(yàn)證并使用 ChIP -seq ， ATAC-seq ， RNA-seq來分析差異 (圖1) 。

結(jié)果顯示不論是用HA抗體還是CTCF抗體的 ChIP -seq ， 每種處理方法均 只 能找到少許 CTCF結(jié)合位點(diǎn)的變化 ， 而且 不同方法間的影響位點(diǎn)重疊極少 ， 說明RNA對CTCF 的 DNA 結(jié)合 并沒有很大的直接影響(圖2)。同時(shí)ATAC-seq和RNA-seq結(jié)果也表明即使有未檢測出來的DNA結(jié)合影響 ， RNA對CTCF 的 下游可能也沒有直接的快速的生物學(xué)意義。

總之 ， 該研究系統(tǒng)地 解析RNA在調(diào)控 人 白血病細(xì)胞中CTCF DNA結(jié)合親和力中的作用 。 顯示 缺失RNA 對 CTCF 是否結(jié)合DNA ， 改變 染色質(zhì)可及性 以及 基因表達(dá)方面 直接 影響 很小 。 之前矛盾的觀察是因?yàn)橄到y(tǒng)不同 ， 技術(shù)不夠特異， 還是有別的解釋都有待 進(jìn)一步研究 。

原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s13059-025-03582-x

制版人：十一

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