SIF-SEQ：识别基因增强子新技术

增强子是能够加强特定基因表达的 DNA 序列。

日前，来自劳伦斯伯克利国家实验室（Berkeley Lab）的研究人员在《Nature Methods》杂志上报告称，他们开发了一项名为 SIF-seq（site-specific integration fluorescence-activated cell sorting followed by sequencing） 的新技术，能在人类和其他哺乳动物基因组中鉴定基因增强子。

SIF-seq 是一个无偏好的，中等通量的功能分析工具，可鉴定远距离作用的增强子。它弥补了 ChIP-seq 等现有基因组工具的不足。

论文第一作者 Diane Dickel 表示：“虽然 ChIP-seq 是鉴定增强子的有力工具，但它有时会遗漏真正的增强子，或者将其他位点错认为是增强子。尽管 SIF-seq 目前一次只能测试数百个位点的增强子活性，但它比 ChIP-seq 更加准确，可以很好的对 ChIP-seq 结果进行评估和验证。”

近年来，人们逐渐意识到基因增强子在正常细胞发育和疾病发展中的重要作用，于是开始广泛鉴定和分析这种调控元件。不过这项工作并不容易，因为增强子并不需要直接定位在目的基因旁边，距离很远也可以发挥作用。此外，许多增强子的活性只限于特定的组织或细胞类型，这无疑使问题变得更加复杂。

Dickel 表示：“举例来说，脑部增强子通常不会在心脏细胞中表达，这意味着我们必须在正确的细胞类型中测试增强子活性。我们的研究显示， SIF-seq 可以用来鉴定在心肌细胞、神经前体细胞、胚胎干细胞中活跃的增强子。我们认为这一技术还可以用于更广泛的细胞类型。”

在 SIF-seq 中，研究人员将需要进行测试的 DNA 片段与报告基因相连，并其导入胚胎细胞基因组中的一个可重复位点。在这一系统中，每一个胚胎细胞只拥有一组 DNA 片段-报告基因。随后，人们可以通过荧光激活的细胞分选，鉴定并获取报告基因出现强表达的细胞，这些细胞拥有着活跃的增强子。

论文资深作者、 伯克利国家实验室教授 Axel Visel 表示：“此前的哺乳动物增强子分析，一般使用短暂表达的质粒。与此不同的是， SIF-seq 需要将潜在的增强子插入到单个基因组位点中去，”说。“因此，我们是在可重复得染色体环境中对增强子活性进行评估。此外， SIF-seq 使用了胚胎干细胞，这些细胞经过分化可以形成多种与疾病相关的细胞，允许我们在特定的细胞类型中检测增强子活性。”

另一资深作者 Len Pennacchio 表示：“目前， SIF-seq 技术的应用，受到了干细胞分化方案的局限，而且研究中并未测试物种特异性增强子的活性。不过这是一个很有潜力的技术，可以在特定细胞难于获得的情况下，帮助人们更准确的鉴定哺乳动物基因组中的增强子。

原文检索：

Diane E Dickel, Yiwen Zhu, Alex S Nord, John N Wylie, Jennifer A Akiyama, Veena Afzal, Ingrid Plajzer-Frick, Aileen Kirkpatrick, Berthold G?ttgens, Benoit G Bruneau, Axel Visel & Len A Pennacchio. Function-based identification of mammalian enhancers using site-specific integration. Nature Methods, 23 March 2014 doi:10.1038/nmeth.2886