哺乳动物的基因组在细胞核内经多层级有序组装,在空间结构上压缩了近一百万倍,形成了染色质高级结构。染色质高级结构的建立和动态变化,对基因的表达调控和细胞命运决定都至关重要。近年来,关于染色质拓扑结构域的研究已有诸多报道,但对不同物种间更保守的A/B区室结构是如何建立和维持的,仍不明确。众所周知,氨基酸序列决定蛋白质的结构,类似地三维基因组结构很可能也受到DNA序列的影响。人类基因组中仅有1%的区域编码蛋白,即使将内含子考虑在内,整个基因区也只占基因组的约四分之一。然而,包括逆转录转座子和DNA转座子在内的重复序列却占到基因组的一半以上。因此,基因组重复序列对形成染色质高级结构具有潜在的作用。本论文工作综合运用分子、细胞、生化和生物信息学等方法对小鼠胚胎干细胞中逆转录转座子L1的基本特性做了一系列研究。结果表明,内源和外源L1 DNA以及L1转录本均显著分布于B compartments和核膜与核仁周圈相关异染色质区域。由于L1缺少U1 sn RNP的识别序列且富集隐含的多聚腺苷酸化位点,导致了L1转录本会在包括RNA exosome complex等反式作用因子的作用下快速降解。接着,本论文通过in vitro pull-down结合质谱分析鉴定了L1 DNA和RNA的互作蛋白组。进一步地,以异染色质蛋白HP1α为例深入研究了与L1在体内、体外的直接相互作用。机制上,L1 DNA和RNA可以促进HP1α蛋白体外相分离的发生,并对H3K9me3修饰的异染色质体外相分离起到调控作用。综上所述,本论文对L1的长度、定位、表达和稳定性等特征做了细致分析,第一次以实验证据验证了相同类型重复序列的同源聚集效应。结合L1与异染色质蛋白的相互作用和相分离,提出了L1与HP1α调控异染色质形成的负反馈模型,为解释L1如何参与异染色质构建提供了可能的分子机制。为深入了解基因组重复序列的本质特征和对染色质高级结构的影响提供了前期实验基础和理论依据。