Динамичный широкий эпигенетический домен (H3K4me3, H3K27ac) как маркер генов, необходимых для жизнедеятельности клетки

Хроматин с активной транскрипцией характеризуется триметилированием гистона H3 по лизину 4 (H3K4me3), которое обнаруживается за первыми экзонами и вокруг участков начала транскрипции. Обычно эта эпигенетическая метка ограничена узкими областями на 5′-конце тела гена, однако у небольшой подгруппы генов широкий домен H3K4me3 охватывает значительную часть кодирующей области. Хотя большинство исследований посвящено метке H3K4me3, широкий домен H3K4me3 связан со множеством модификаций гистонов, например с ацетилированием гистона H3 по лизину 27 (H3K27ac), поэтому его называют широким эпигенетическим доменом. Гены, отмеченные широким эпигенетическим доменом, участвуют в поддержании клеточной идентичности и выполнении жизненно важных функций клетки; они также могут стать биомаркерами для стратификации пациентов. Снижение экспрессии генов с широким эпигенетическим доменом может повышать метастатический потенциал раковых клеток. Энхансеры и суперэнхансеры взаимодействуют с генами, отмеченными широким эпигенетическим доменом, формируя сеть контактов с участием свободных от нуклеосом участков. В совокупности эти регуляторные элементы объединяются с факторами транскрипции, ферментами модификации и ремоделирования хроматина, коактиваторами, а также комплексом Mediator и/или Integrator в транскрипционную фабрику, которая может быть аналогична конденсату, образующемуся в результате жидкостно-жидкостного разделения фаз. Динамичная структура хроматина в широком эпигенетическом домене способствует частым всплескам транскрипции. В этом обзоре представлены современные сведения о широких эпигенетических доменах.