随着人类基因组图谱的绘制，科学的快速发展揭示了遗传学世界是多么的复杂。我们现在知道，蛋白质不仅是基因的产物，而且还与基因相互作用，影响和调节基因的表达节奏。一个典型的例子是转录因子，它开始将基因从DNA转录成mRNA——这是制造蛋白质的第一步。

　　但是基因是如何“知道”什么时候启动，什么时候产生，什么时候停止的呢?它们如何作为复杂分子机制的一部分而不与附近的其他基因混淆呢?这些问题推动了Denis Duboule教授的一项新研究，他在EPFL和日内瓦大学领导着研究小组。他们的研究成果发表在《基因与发育》杂志上。

　　Rita Amandio, Leo Beccari和他们实验室的同事对一种叫做CTCF的锌指蛋白很感兴趣，它很特别，因为它是一种多功能蛋白质;根据细胞的需要，它可以开启基因转录，也可以抑制基因转录。

　　在基因组上，CTCF可以结合的特定位点在细胞核内作为染色质包装DNA中起着重要作用。但令研究人员感兴趣的是，CTCF及其结合位点也可以阻断短DNA序列(即基因启动子和基因增强子)之间的通信。增强子是激活蛋白结合的地方，以增加基因转录的可能性;启动子是转录因子结合并启动这一过程的地方。

　　研究人员使用了一种基于CRISPR/Cas9技术的策略来破坏ctcf与基因组结合的五个连续位置，以控制被称为HoxD簇的基因家族的激活。这些基因编码的蛋白质在哺乳动物胚胎发育过程中对组织结构很重要。转录因子也是高度保守的，这意味着它们在脊椎动物物种之间没有显著差异。

　　该研究表明，Hox簇内的ctcf结合位点对于增强子能够选择正确的靶基因亚群是必要的，特别是当这些增强子距离较远且不在其靶基因附近时。

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　　但研究发现，考虑到CTCF的双重功能，并非所有的结合位点都能促进基因活化，有些位点对基因转录有抑制作用。这两种作用似乎取决于基因作用的组织类型，这意味着一些CTCF结合位点在不同的组织中可能表现出相反的活性。

　　研究表明，尽管Hox簇内的CTCF位点扮演着多种角色，但它们都共同促成了所谓的“TAD边界”(TAD代表“拓扑相关域”)的形成。这是基因组上一个确定的区域，在这个区域内，基因可以相互作用，帮助组织极其复杂的“基因之舞”。

　　作者总结道:“这些CTCF位点发现的各种任务可能解释了它们在所有脊椎动物的Hox集群中惊人的进化保护。”