揭秘 ERV 不同亚家族在人类早期胚胎中的特异性调控机制和功能

转座子（Transposable Elements, TEs）是一类能够在基因组内移动的DNA序列，构成了人类基因组的重要组成部分，占比接近43%。它们主要分为两类：DNA转座子和逆转座子。

逆转座子是转座子的一种，而内源性逆转录病毒（ERV）作为逆转座子的一个主要分支，可能是逆转录病毒感染宿主后整合至宿主基因组的结果。尽管ERV在哺乳动物基因组中大量存在，但大多数已失去转座能力。然而，它们残留的序列仍然以多种方式影响基因组结构和基因表达。ERV的序列具有较高的复杂性和较低的重复性，这使得它们在基因组中具有更强的特异性和独立性，发挥着转录调控功能。

ERV可以根据DNA序列的差异进一步分为不同的亚家族，这些亚家族与哺乳动物的配子形成、早期胚胎发育、免疫疾病、神经系统疾病和肿瘤发生等过程高度相关。它们可能广泛参与发育和病理条件下的转录调控。尽管如此，针对ERV不同亚家族的特异性调控机制及其对细胞状态和功能的影响的研究仍然有限。研究表明，ERV在早期胚胎发育过程中高度激活，且在不同发育阶段具有特异性表达。这表明ERV可能参与早期胚胎发育的转录调控，但其具体机制和功能仍需进一步研究。

2022年8月23日，浙江大学医学院的梁洪青、张丹课题组，浙大爱丁堡大学联合学院的刘琬璐课题组，以及广东省实验室的Yun-Shen Chan课题组在《Cell Reports》上发表了一项研究，揭示了人类胚胎植入前后活跃表达的LTR7Y和LTR7，作为HERVH亚家族的两个不同LTR元件，是如何被naïve和primed转录调控网络特异性激活，并调节不同多能性状态干细胞的发育潜能。

该研究以植入前和植入后囊胚中分别开启的LTR7Y和LTR7为研究对象，深入研究了KLF5与NANOG如何协同并特异性激活LTR7Y的顺式调控功能，从而促进人类naïve多能性，并拓展了胚胎干细胞向滋养外胚层细胞分化的潜能。这项研究不仅对于理解不同ERV亚家族在人类早期胚胎发育中的特异性调控功能具有重要意义，而且为从ERV角度理解人类滋养外胚层功能与胚胎植入失败等临床问题提供了新的研究视角。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124722010579?via%3Dihub