由贝勒医学院研究人员领导的一个团队发现了一种机制，通过该机制，转录因子KLF4可以帮助组织染色质，从而影响基因表达。这项发表在《自然通讯》杂志上的研究表明，KLF4的结合可以导致DNA在称为生物分子凝聚的过程中凝聚成一个单独的液相，该过程会招募其他影响基因表达的因素。

“细胞用称为转录因子的蛋白质调节其基因的表达，”共同通讯作者、药理学和化学生物学助理教授、贝勒DanLDuncan综合癌症中心成员JosephineC.Ferreon博士说。“在目前的研究中，我们专注于主转录因子KLF4，已知它可以选择性地介导决定细胞命运的基因表达和重编程。”

细胞的遗传信息包装在染色质中，染色质是一种由DNA和蛋白质组成的复杂、紧凑、致密的结构。表达特定基因需要基因表达分子机器能够访问那段DNA。KLF4等转录因子参与重组染色质以提供通路并促进基因转录，但尚不清楚这是如何实现的。

通过对实验室培养的细胞进行实验，研究人员发现KLF4在细胞核中形成小滴，这些小滴可以招募其他转录因子。

“想象一下混合油和水，它们如何形成单独的层或两个液相，”Fereon说。“当KLF4与特定的染色质区域相互作用时，它会形成一种凝聚物——一种单独的液相——它会优先招募其他有助于打开染色质并介导基因转录的分子。”

其他转录因子通过非结构化蛋白质区域参与生物分子凝聚，但研究人员表明，即使其非结构化区域不存在，KLF4液滴也会在细胞中形成。相反，KLF4液滴的形成取决于称为锌指的区域，已知这些区域与DNA结合。单分子荧光实验表明，通常连续与一个DNA结合的三个KLF4锌指可以在两个DNA分子之间“架桥”。

“以前从未见过这种涉及锌指和DNA的生物分子缩合，”Ferreon说。

“这种生物分子缩合物的形成被称为CpG甲基化的DNA修饰强烈增强，这种变化会影响基因表达，”共同通讯作者、贝勒病理学和免疫学以及药理学和化学生物学副教授凯文·麦肯齐博士说。“我们的结果表明，DNA的局部序列及其CpG甲基化状态使KLF4能够将DNA驱动到一个单独的阶段，这有助于在三个维度上组织染色质。”

“数百种人类转录因子包含像KLF4中的那些串联锌指，因此这类快速进化的蛋白质可能通过类似的‘桥接’相互作用与染色质组织有关，”MacKenzie说。