エンハンサーとスーパーエンハンサーは、単一または複数の遺伝子の調節を通じて胚性幹細胞において同等の調節機能を持つ

転写エンハンサーは、細胞型特異的な遺伝子発現を維持し、発生過程における細胞運命の変化を促進するために重要です。高い転写を持つ遺伝子は、ローカス制御領域に見られる個々のエンハンサーのクラスターとしばしば関連しています。最近、これらはストレッチエンハンサーまたはスーパーエンハンサーと呼ばれ、重要な細胞アイデンティティ遺伝子を調節することが予測されています。私たちは、CRISPR/Cas9による削除アプローチを使用して、マウス胚性幹細胞（ES細胞）におけるいくつかのエンハンサークラスター（EC）と孤立したエンハンサーの機能を研究しました。私たちの結果は、ECの削除（ES細胞スーパーエンハンサーと分類される）の効果が非常に変動することを示しており、標的遺伝子の発現減少は12％から92％に及ぶことがあります。これらのECの部分的な削除は、1つのエンハンサーまたはエンハンサーのサブクラスターのみを除去した場合でも、大きなクラスター内の複数のエンハンサーによる調節遺伝子の部分的な冗長制御を明らかにしました。ES細胞の多くの高転写遺伝子はスーパーエンハンサーと関連していない; さらに、スーパーエンハンサーの予測は、5つ以上の多能性関連転写因子の共結合によって予測される潜在的に活性な調節要素の81％を無視しています。これらの追加のエンハンサー領域を削除すると、遺伝子転写における堅牢な調節機能が明らかになりました。また、パラログ遺伝子のクラスターを調節する選択的なスーパーエンハンサーとエンハンサーも特定されました。私たちは、孤立したエンハンサーによって堅牢な転写出力が達成できる一方で、共通の標的遺伝子に作用するエンハンサーのクラスターが部分的に冗長な方法でこれらの標的遺伝子の転写出力を微調整していると結論付けます。