CTCF-mediated genome organization and leukemogenesis.
CTCF-mediated genome organization and leukemogenesis.
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DOI：
10.1038/s41375-020-0906-x
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发表时间：
2020-09
期刊：
影响因子：
11.4
通讯作者：
Huang S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qiu Y;Huang S
最近的技术进步和全基因组研究提供了令人信服的证据，动态染色质相互作用和三维基因组组织在细胞核中发挥重要作用，在调节基因表达。哺乳动物基因组由许多称为拓扑相关结构域（TADs）的小功能域组成，其中许多由CCCTC结合因子（CTCF）和内聚复合物组织。基因组TADs的变化可能导致不适当的启动子/增强子通讯，导致癌基因激活或肿瘤抑制因子抑制。在正常造血和白血病发生过程中，基因组结构发生显著改变，分别促进正常和恶性造血。阐明这些正常和异常的过程将发展我们对疾病发病机制的理解和潜在的治疗策略的发展。本文综述了CTCF及其相关蛋白复合物在发育和白血病发生中的三维基因组组织中的作用，以及CTCF边界定义的转录调控中的作用。我们进一步探讨了染色质调节剂，如CTCF，粘附素，和长的非编码RNA（lncRNA）在染色体相互作用和造血基因组组织的功能。最后，我们重点探讨了3D基因组变异在白血病发病机制中的意义，为靶向干预提供科学依据。
Recent technological advancements and genome-wide studies provide compelling evidence that dynamic chromatin interaction and three-dimensional genome organization in nuclei play an important role in regulating gene expression. Mammalian genomes consist of many small functional domains termed topologically associated domains (TADs), many of them organized by CCCTC-binding factor (CTCF) and the cohesion complex. Changes in genome TADs might result in inappropriate promoter/enhancer communications leading to activation of oncogenes or suppression of tumor suppressors. During normal hematopoiesis and leukemogenesis, genome structure alters considerably to facilitate normal and malignant hematopoiesis, respectively. Delineating theses normal and abnormal processes will evolve our understanding of disease pathogenesis and development of potential treatment strategies. This review highlights the role of CTCF and its associated protein complexes in three dimensional genome organization in development and leukemogenesis, as well as the roles of CTCF boundary defined TAD in transcription regulation. We further explore the function of chromatin modulators, such as CTCF, cohesin, and long non-coding RNAs (lncRNAs) in chromosomal interactions and hematopoietic genome organization. Finally, we focus on the implication of 3D genome alteration in the pathogenesis of leukemia and provide a scientific basis for targeted intervention.
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