神经元的激活：转录过程中的交响曲
神经元的活性能促进激活数以千计的增强子以及增强子RNA的合成。
一部分神经元对刺激的应答反应包括时、空调控的基因表达的变化。很多研究已经阐明了通过激活启动子可以调节转录，但是增强子是如何调控基因表达的却至今仍不清楚。Greenberg等人目前证实成千上万的增强子能以活动依赖的方式招募转录共激活因子CBP和RNA聚合酶II (RNAPII)，以及驱动新型的增强子RNA (eRNA)的合成。
转录因子能通过连接DNA调节元件来调节基因表达，这些DNA调节元件包括增强子和启动子。增强子主要定位在转录起始位点的远端，被认为是存在于激活染色质区域内能连接CREB结合蛋白的位点（CBP通常叫做CREBBP）。
作者在体外条件下通过在培养基中增加K+ 浓度来刺激初级神经元，证实了存在着12,000增强子位点以活动依赖的方式连接CBP。通过进行荧光素酶报告分析，作者们表明这些增强子可能诱导活动调节的基因表达，但是这种诱导只有在启动子完整的情况下才会发生。
其次，作者研究了转录因子是否能诱导活动调节相关的基因表达，比如，细胞周期AMP反应元件结合蛋白(CREB)，血清反应因子(SRF)和神经元PAS区域蛋白4(NPAS4)都是以活动调节的方式连接增强子。他们发现CREB和SRF与大多数增强子构成型连接，然而NPAS4只在神经元激活的情况下结合到数以千计的启动子和增强子上。所有的这三种转录因子都能与临近的CBP连接位点进行结合，说明它们可能与调节基因的转录有关。
众所周知，在启动子上，CBP能招募参与转录机制的各组件，包括RNA聚合酶II(RNAPII)。事实上，RNAPII与3,000个活动调节相关的增强子结合，并能使刺激效应增加约两倍，这些连接可能是由CBP诱导的。作者研究了增强子连接的RNAPII的作用，发现它能在CBP–RNAPII占用的增强子结合位点处驱动新型的短RNA (eRNA)双向合成。
接下来，作者证实eRNA是否能特异性标记启动子激活后能有效发挥作用的增强子。在eRNA水平上，神经元活动诱导的变化与临近基因mRNA的表达相关，说明eRNA的合成依靠启动子和增强子的相互作用。在存在着编码活动调节细胞骨架相关蛋白(Arc)的基因所处的神经元上，若删除其启动子，SRF和 RNAPII与Arc增强子的连接是不受影响的，但是eRNA的合成就终止了。这表明增强子位点的占据并不足以驱动eRNA的合成，说明eRNA的合成需要启动子和增强子相互作用。
RNAPII与数以千计的增强子连接，以及其能在神经元激活的情况下促进eRNA的合成，这些研究发现都说明了存在着一个普遍的活动依赖的转录调控机制。这些研究可能对神经科学和其他学科有广泛影响，尤其是对转录网络驱动的过程，比如细胞分化的调节。
原文检索：http://www.signaling-gateway.org/update/updates/201006/nrn2860.html
Maggie/编译