一、增強(qiáng)子
所謂增強(qiáng)子（Enhancer），位于結(jié)構(gòu)基因附近，是一類非編碼DNA順式作用元件，在真核生物的發(fā)育過程中通過結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子、輔因子以及染色質(zhì)復(fù)合物作用于啟動子，可以激活或增強(qiáng)基因的轉(zhuǎn)錄。
簡單說：增強(qiáng)子是能夠增加啟動子活性從而增加基因轉(zhuǎn)錄頻率的DNA序列。
1、增強(qiáng)子通常具有以下特點(diǎn)：
① 在轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)5'或3'側(cè)均能起作用；
② 相對于啟動子的任一指向均能起作用；
③ 發(fā)揮作用與受控基因的遠(yuǎn)近距離相對無關(guān)；
④ 對異源性啟動子也能發(fā)揮作用；
? ? ? ? ⑤通常具有一些短的重復(fù)順序。
2、研究增強(qiáng)子的數(shù)據(jù)庫：
1、EnhancerAtlas ：一個整合的增強(qiáng)子數(shù)據(jù)庫。
http://www.enhanceratlas.org/index.php
2、dbSUPER：超級增強(qiáng)子數(shù)據(jù)庫。它不僅列出了與超級增強(qiáng)子相關(guān)的基因，還鏈接到外部數(shù)據(jù)庫，如GeneCards，UniProt和Entrez。
https://omictools.com/dbsuper-tool
3、SEdb: 一個“超級”全面的人類超級增強(qiáng)子數(shù)據(jù)庫。
http://www.licpathway.net/sedb/
4、VISTA Enhancer Brower：增強(qiáng)子實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)集。
二、鑒別增強(qiáng)子
有以下幾種方法：
(1)Chip-seq/Chip-chip識別轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)，
(2) 增強(qiáng)子特異的因子也可用于識別增強(qiáng)子，如EP300，EP300 的結(jié)合位點(diǎn)常用于預(yù)測增強(qiáng)子；
(3)RNA 聚合酶 Ⅱ 能與數(shù)千個增強(qiáng)子結(jié)合，所以 RNA 聚合酶 Ⅱ 的最大亞基POLR2A 也可尋找增強(qiáng)子位點(diǎn)；
(4)脫氧核糖核酸酶 Ⅰ 超敏位點(diǎn) (DHS) 代表開放染色質(zhì)區(qū)域，許多覆蓋有增強(qiáng)子；
(5)甲醛輔助分離調(diào)控元件 (FAIRE) 結(jié)合測序，能識別大量激活調(diào)控元件，包括增強(qiáng)子；
(6) 一些組蛋白修飾模式反應(yīng)了不同的染色質(zhì)狀態(tài)，如H3K4me1 和 H3K27ac 的結(jié)合廣泛用于增強(qiáng)子的標(biāo)記；
(7) 增強(qiáng)子序列能夠轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄的增強(qiáng)子RNA(eRNA) 也是激活增強(qiáng)子的標(biāo)志；
(8)染色體 3D 構(gòu)象的方法 (e.g. 5C and ChIA-PET, Capture-C) 也能提供增強(qiáng)子 - 啟動子相互作用的信息。
原文：https://www.163.com/dy/article/FC1ERVVE0532AN5N.html
1、 增強(qiáng)子鑒定
目前對增強(qiáng)子鑒定，主要采用染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)（ChIP-seq） 針對活性增強(qiáng)子相關(guān)聯(lián)的因子或組蛋白修飾進(jìn)行檢測，如轉(zhuǎn)錄因子、轉(zhuǎn)錄輔激活因子(如Mediator、p300)、組蛋白修飾H3K27ac 和H3K4me1等。活性增強(qiáng)子通常同時含有H3K27ac 和H3K4me1 修飾，而靜態(tài)增強(qiáng)子(poised enhancer)一般同時具有H3K4me1 和H3K27me3 組蛋白標(biāo)記
1.1組蛋白修飾的ChIP-seq分析
組蛋白修飾能預(yù)測染色質(zhì)的類型、區(qū)分基因組功能元件，例如H3K4me1、H3K27ac通常在增強(qiáng)子區(qū)域存在富集。一般而言，當(dāng)增強(qiáng)子區(qū)只有H3K4me1富集時，該增強(qiáng)子處于平衡狀態(tài)；而當(dāng)增強(qiáng)子區(qū)域同時富集H3K4me1和H3K27ac時，該增強(qiáng)子處于激活狀態(tài)促進(jìn)基因表達(dá)。
得益于高通量測序技術(shù)的發(fā)展，目前ChIP-seq試驗(yàn)已經(jīng)廣泛用于識別、鑒定增強(qiáng)子結(jié)構(gòu)區(qū)。這種方法也是文獻(xiàn)中的常規(guī)思路，靈敏度較高。
可再進(jìn)一步通過富含譜系特異性TF、共激活因子以及組蛋白修飾標(biāo)記H3K27ac等特征，區(qū)分增強(qiáng)子簇（稱為超級增強(qiáng)子）與普通增強(qiáng)子。
1.2數(shù)據(jù)庫獲取注釋
例如ENCODE、FANTOM、HEP等，都能夠獲取增強(qiáng)子注釋信息。它們是收集已知試驗(yàn)整理的，其中也廣泛包含了ChIP-seq。
但數(shù)據(jù)庫之間存在差異，并且增強(qiáng)子具有組織特異性，因此后續(xù)仍待鑒定。
原文：https://www.sohu.com/a/400410202_120736615
2、通過CHIP-seq分析鑒別基因啟動子和增強(qiáng)子
可通過CHIP-seq分析組蛋白修飾的分布尋找基因的啟動子區(qū)和增強(qiáng)子區(qū)域及其是激活或抑制基因表達(dá)
H3K4me1可作為增強(qiáng)子的標(biāo)志
H3K4me3作為啟動子標(biāo)志
異染色質(zhì)是染色質(zhì)的濃縮，轉(zhuǎn)錄無活性狀態(tài)，H3K9甲基化是異染色質(zhì)的標(biāo)志。H3K27me1和H3K9me3存在于著絲粒異染色質(zhì)區(qū)域，而H3K27me3和H3K9me2共同存在于抑制的常染色質(zhì)區(qū)域中。H3K9ac也與H3K14ac和H3K4me3高度共存共同作為活性基因啟動子的標(biāo)志。
原文：http://jianshu.com/p/8aca72809c5c?utm_source=desktop
三、增強(qiáng)子相互作用靶標(biāo)的預(yù)測
僅識別增強(qiáng)子是意義不大的，重要的是找到增強(qiáng)子調(diào)控的下游基因，或者定位調(diào)控通路軸，通過基因或通路功能的改變以解釋觀察到的生物學(xué)現(xiàn)象或過程
首先就是靶基因的預(yù)測。大多數(shù)情況下，通過已知增強(qiáng)子預(yù)測靶基因，方法有如下幾種。并且在鑒定到候選的靶基因后，可再進(jìn)一步結(jié)合組間（如處理組和對照組）差異基因表達(dá)列表，進(jìn)一步定位關(guān)注的目標(biāo)基因。
1、通過已知的數(shù)據(jù)庫
SEdb，人類超級增強(qiáng)子相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，對于某特定超級增強(qiáng)子，存在幾種類型的超級增強(qiáng)子-基因?qū)?yīng)關(guān)系。同時還包含了超級增強(qiáng)子來源的細(xì)胞、組織類型等信息，可據(jù)此獲取超級增強(qiáng)子-基因關(guān)系對。
SEanalysis，可以根據(jù)超級增強(qiáng)子、細(xì)胞組織類型、轉(zhuǎn)錄因子、信號傳導(dǎo)途徑或基因進(jìn)行搜索，獲知超級增強(qiáng)子與相互作用基因或轉(zhuǎn)錄因子等的關(guān)系
優(yōu)點(diǎn)：信息豐富，準(zhǔn)確、快速。
缺點(diǎn)：受數(shù)據(jù)庫總量的限制。
2、根據(jù)基因注釋，在增強(qiáng)子上下游位置尋找臨近基因
如果增強(qiáng)子在基因組中的位置已知，可以根據(jù)已知的人基因組注釋信息，在增強(qiáng)子上下游一定區(qū)域?qū)ふ蚁嚓P(guān)的基因，如鄰近基因、重疊的基因等，將它們視為直接的靶標(biāo)。這種方法即基于“增強(qiáng)子與其鄰近的mRNA啟動子相互作用”這一觀點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：快速簡單。
缺點(diǎn)：增強(qiáng)子存在遠(yuǎn)端調(diào)控，因此無法適用于距離很遠(yuǎn)但真實(shí)受到調(diào)控的靶基因。
3、基于增強(qiáng)子RNA和基因啟動子的相關(guān)活性
某些增強(qiáng)子以RNA形式發(fā)揮作用，即eRNA，通常通過和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合調(diào)控靶基因?？赏ㄟ^檢測eRNA與靶基因RNA之間的相關(guān)表達(dá)活性，若相關(guān)性很強(qiáng)，則可將基因視為該增強(qiáng)子的候選靶標(biāo)。
如果有必要，也可以結(jié)合上述方法，指定一定的距離范圍。
優(yōu)點(diǎn)：可識別組織特異性的相互作用。
缺點(diǎn)：增強(qiáng)子eRNA和基因轉(zhuǎn)錄的RNA具有多對多的關(guān)系，如一個啟動子可以與多個增強(qiáng)子關(guān)聯(lián)，一個增強(qiáng)子也可以與多個啟動子關(guān)聯(lián)。并且無法有效識別eRNA和基因轉(zhuǎn)錄的RNA之間是直接還是間接的相互作用。
原文：https://www.sohu.com/a/400410202_120736615
四、應(yīng)用
鑒定出增強(qiáng)子之后，可以根據(jù)基因位置預(yù)測超級增強(qiáng)子所調(diào)控的編碼蛋白基因和非編碼RNA的表達(dá)，通過結(jié)合轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)，可以對超級增強(qiáng)子和腫瘤異常高表達(dá)的mRNA、lncRNA、circRNA、miRNA進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，從而推斷關(guān)鍵的超級增強(qiáng)子，進(jìn)一步鎖定腫瘤相關(guān)的基因，有利于指導(dǎo)下一步的抗腫瘤功能研究。
