H3K36me3与转录动态的关联

基因在开启与关闭状态之间切换时，以爆发式模式进行转录，这一过程受组蛋白修饰调控。哺乳动物组蛋白甲基转移酶SETD2是唯一负责催化H3K36三甲基化的酶，该修饰可招募组蛋白去乙酰化酶并调控组蛋白占据水平。已知核小体可构成转录延伸的屏障，并已观察到其对延伸速率的影响。H3K36me3与基因体内的长时间暂停位点相关，并被认为参与降低后续RNA聚合酶II的行进速度。然而，SETD2和H3K36me3在转录动力学中的作用尚不清楚。本研究表明，在小鼠C2C12成肌细胞中敲除SETD2并耗竭H3K36me3后，基因总体表达水平降低，剪接保真度受到影响，表现为相较于3′端互斥外显子，5′端互斥外显子更倾向于被选用。此外，转录爆发规模减小，而爆发频率增加。一个简单的数学模型提示，所观察到的转录动力学变化可归因于H3K36me3耗竭细胞中基因体内聚合酶暂停的调控变得不那么严格。

基因在开启与关闭状态之间切换时，以爆发式方式进行转录，这一过程受到组蛋白修饰的调控。哺乳动物组蛋白甲基转移酶SETD2是唯一负责催化H3K36三甲基化的酶，该修饰可招募组蛋白去乙酰化酶并调控组蛋白占据情况。已知核小体可作为转录延伸的屏障，并被观察到会影响延伸速率。H3K36me3与基因体内的长时间暂停位点相关，并被认为参与降低后续RNA聚合酶II的行进速度。然而，SETD2和H3K36me3在转录动力学中的作用尚不清楚。在本研究中，我们发现，在小鼠C2C12成肌细胞中敲除SETD2并耗竭H3K36me3后，整体基因表达水平下降，剪接保真度受到影响，表现为5′端互斥外显子较3′端互斥外显子更倾向于被选用。此外，转录爆发规模减小，而爆发频率升高。一个简单的数学模型表明，所观察到的转录动力学变化可归因于H3K36me3耗竭细胞中基因体内聚合酶暂停所受的调控不再那么严格。

作者声明不存在利益冲突。

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关键词：H3K36三甲基化 · SETD2 · 转录爆发 · RNA聚合酶II暂停 · 可变剪接 · 组蛋白修饰

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.12.755748v1?rss=1