Structural rules and complex regulatory circuitry constrain expression of a Notch- and EGFR-regulated eye enhancer.
Structural rules and complex regulatory circuitry constrain expression of a Notch- and EGFR-regulated eye enhancer.
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DOI：
10.1016/j.devcel.2009.12.026
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发表时间：
2010-03-16
影响因子：
11.8
通讯作者：
Barolo, Scott
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Swanson, Christina I.;Evans, Nicole C.;Barolo, Scott
增强子整合时空信息以产生基因表达的精确模式。典型发育增强剂的调节逻辑有多复杂，其内部组织有多重要？在这里，我们详细研究了闪闪发光的结构和功能，Notch和EGFR/MAPK调节，果蝇Pax 2基因的锥细胞特异性增强子，在体内。除了12个先前确定的蛋白质结合位点，闪闪发光的是密集的人口与以前未映射的调控序列，以复杂的方式相互作用，以控制基因表达。一个片段对于远距离激活是必不可少的，但对于其他激活功能和细胞类型模式化是不可或缺的。出乎意料的是，重新排列sparkling的调节位点将其转化为一种强大的感光受体特异性增强子。我们的研究结果表明，一个单一的组合的监管输入可以编码多个输出，并建议增强子的组织决定了正确的表达模式，通过促进某些短距离的监管相互作用，以牺牲他人。
Enhancers integrate spatiotemporal information to generate precise patterns of gene expression. How complex is the regulatory logic of a typical developmental enhancer, and how important is its internal organization? Here, we examine in detail the structure and function of sparkling, a Notch- and EGFR/MAPK-regulated, cone cell-specific enhancer of the Drosophila Pax2 gene, in vivo. In addition to twelve previously identified protein binding sites, sparkling is densely populated with previously unmapped regulatory sequences, which interact in complex ways to control gene expression. One segment is essential for activation at a distance, yet dispensable for other activation functions and for cell-type patterning. Unexpectedly, rearranging sparkling’s regulatory sites converts it into a robust photoreceptor-specific enhancer. Our results show that a single combination of regulatory inputs can encode multiple outputs, and suggest that the enhancer’s organization determines the correct expression pattern by facilitating certain short-range regulatory interactions at the expense of others.
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