A multiple super-enhancer region establishes inter-TAD interactions and controls Hoxa function in cranial neural crest.
A multiple super-enhancer region establishes inter-TAD interactions and controls Hoxa function in cranial neural crest.
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DOI：
10.1038/s41467-023-38953-0
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发表时间：
2023-06-05
影响因子：
16.6
通讯作者：
Rijli, Filippo M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kessler, Sandra;Minoux, Maryline;Joshi, Onkar;Ben Zouari, Yousra;Ducret, Sebastien;Ross, Fiona;Vilain, Nathalie;Salvi, Adwait;Wolff, Joachim;Kohler, Hubertus;Stadler, Michael B.;Rijli, Filippo M.
增强子-启动子相互作用优先发生在边界绝缘拓扑关联结构域（TADs）内，限制了相互作用。线性邻近的增强子簇，称为超级增强子（SE），确保高靶基因表达水平。很少有人知道SE拓扑调控影响颅面发育。在这里，我们确定了2232个全基因组推定的SE在小鼠颅神经嵴细胞（CNCC），其中147个目标基因建立CNCC的位置在面对形成的身份。在第二咽弓（PA 2）CNCC中，包含多个SE的区域被划分为Hoxa耳间调节元件1和2（HIRE 1和HIRE 2），选择性地与Hoxa 2建立长距离耳间相互作用，这是外耳和中耳结构所需的。在Hoxa 2单倍体不足背景中的HIRE 2缺失导致小耳畸形。HIRE 1缺失表型模仿完全同源异型Hoxa 2敲除表型，并诱导与Hoxa 2和Hoxa 3转录下调相关的PA 3和PA 4 CNCC异常。因此，SEs可以克服颅面发育过程中的神经绝缘，并以CNCC亚群特异性的方式调节前Hoxa基因的共线表达。作者发现了一个遥远的基因组区域，其中包含多个调控元件簇，这些调控元件驱动颅神经嵴中染色质拓扑相关结构域的协调Hoxa表达，并且是面部结构图案化所必需的。
Enhancer-promoter interactions preferentially occur within boundary-insulated topologically associating domains (TADs), limiting inter-TAD interactions. Enhancer clusters in linear proximity, termed super-enhancers (SEs), ensure high target gene expression levels. Little is known about SE topological regulatory impact during craniofacial development. Here, we identify 2232 genome-wide putative SEs in mouse cranial neural crest cells (CNCCs), 147 of which target genes establishing CNCC positional identity during face formation. In second pharyngeal arch (PA2) CNCCs, a multiple SE-containing region, partitioned into Hoxa Inter-TAD Regulatory Element 1 and 2 (HIRE1 and HIRE2), establishes long-range inter-TAD interactions selectively with Hoxa2, that is required for external and middle ear structures. HIRE2 deletion in a Hoxa2 haploinsufficient background results in microtia. HIRE1 deletion phenocopies the full homeotic Hoxa2 knockout phenotype and induces PA3 and PA4 CNCC abnormalities correlating with Hoxa2 and Hoxa3 transcriptional downregulation. Thus, SEs can overcome TAD insulation and regulate anterior Hoxa gene collinear expression in a CNCC subpopulation-specific manner during craniofacial development. The authors discovered a far distant genomic region containing multiple clusters of regulatory elements that drive coordinated Hoxa expression across chromatin topologically associating domains in cranial neural crest, and are required for patterning of facial structures.
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影响因子：
4.5
作者：
Bridoux L;Zarrineh P;Mallen J;Phuycharoen M;Latorre V;Ladam F;Losa M;Baker SM;Sagerstrom C;Mace KA;Rattray M;Bobola N
通讯作者：
Bobola N
DOI：
10.1073/pnas.0807297105
发表时间：
2008-09-30
影响因子：
11.1
作者：
Anderson, Ericka L.;Baltus, Andrew E.;Page, David C.
通讯作者：
Page, David C.
影响因子：
2.7
作者：
Afzal Z;Krumlauf R
通讯作者：
Krumlauf R
影响因子：
30.8
作者：
Despang, Alexandra;Schoepflin, Robert;Ibrahim, Daniel M.
通讯作者：
Ibrahim, Daniel M.
影响因子：
56.9
作者：
Dekker, J;Rippe, K;Kleckner, N
通讯作者：
Kleckner, N