《Scientific Reports》:Regulation of WNT16 in bone may involve upstream enhancers within CPED1
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本研究聚焦WNT16基因在骨骼中的调控机制,通过4C-seq和荧光素酶报告基因分析,揭示了WNT16内含子2区域的启动子活性及其与CPED1增强子区域的物理互作,为骨质疏松症治疗提供新靶点。
骨骼是人体的重要支撑结构,其健康状态受到多种基因精细调控。近年来,全基因组关联研究(
GWAS)发现超过500个与骨参数相关的遗传位点,其中
WNT16基因尤为突出。WNT16编码的蛋白在骨骼细胞中主要表达于早期成骨细胞,其功能缺失会导致骨密度(BMD)降低和骨折风险增加。然而,关于WNT16的调控机制仍有许多未知之处。为此,西班牙巴塞罗那大学等机构的研究人员开展了一项深入研究,旨在揭示WNT16基因在骨骼中的调控机制,特别是其内含子2区域的功能。
该研究发表在《Scientific Reports》上,研究人员利用4C-seq技术分析了三种与成骨细胞相关的细胞系(人类胎儿成骨细胞hFOB 1.19细胞系、Saos 2骨肉瘤细胞系和间充质干细胞MSC)的染色质构象,发现WNT16内含子2的近端区域与CPED1基因内的多个潜在调控区域存在物理互作。此外,通过荧光素酶报告基因分析,证实了WNT16内含子2区域的启动子活性,其中片段B和C表现出显著的启动子和增强子活性。进一步的RNA-seq数据分析显示,该区域内存在低水平的转录本表达,且与微蝠(Myotis davidii)中一种WNT16蛋白的氨基酸序列高度相似,提示可能存在一种新的WNT16蛋白亚型。
在研究方法上,研究人员首先通过4C-seq技术,以WNT16内含子2区域为视点,分析了其与周围基因区域的染色质互作情况。接着,利用荧光素酶报告基因分析,将WNT16内含子2的不同片段克隆到报告基因载体中,检测其启动子和增强子活性。此外,还结合了公开的RNA-seq数据,分析了该区域在不同细胞类型中的表达情况,并通过生物信息学分析预测了可能的转录本和蛋白序列。
研究结果表明,WNT16内含子2区域具有启动子活性,并且与CPED1基因内的多个增强子区域存在物理互作。这种互作可能通过调控WNT16的表达,进而影响骨骼的稳态。此外,研究人员还发现了一个可能的新WNT16蛋白亚型,其存在为WNT16在骨骼中的功能提供了新的线索。这些发现不仅增进了我们对WNT16基因调控机制的理解,还为开发针对骨质疏松症等骨骼疾病的新型治疗方法提供了潜在的靶点。
在结论和讨论部分,研究人员指出,尽管WNT16在骨骼中的重要性已被广泛认可,但其精细调控机制仍有待进一步探索。本研究揭示的WNT16内含子2区域的启动子活性及其与CPED1的互作,为理解WNT16在骨骼中的调控网络提供了新的视角。未来的研究需要进一步验证这种互作的生物学意义,并探索其在骨骼疾病发生发展中的作用。此外,研究人员还强调了在不同细胞类型和发育阶段研究WNT16调控机制的重要性,以期为骨骼疾病的治疗提供更精准的干预策略。
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