在胚胎发育过程中，细胞一开始是多能性的，或者有可能通过分化成为许多不同类型的细胞。幼稚状态是多能干细胞发育的最早阶段的名称，被认为是全能的，能够成为多细胞生物体中的每一种细胞。特定基因或一组基因的表达决定了细胞会变成哪种细胞(例如皮肤细胞)。

基因表达的第一步称为转录。在转录过程中，蛋白质与细胞内的启动子和增强子等 DNA 序列结合，直接影响基因表达。

俄勒冈州波特兰市刘易斯与克拉克学院的一个研究实验室正在探索影响 Klf4 基因表达的增强子的特性，该基因对于建立和维持幼稚状态的多能干细胞非常重要。

刘易斯与克拉克大学生物学教授兼首席研究员 Sharon Torigoe 表示： “了解多能干细胞中基因表达的控制方式，对于将这些细胞应用于医学，特别是再生医学至关重要，因为再生医学有可能为患者生产新的组织。”

增强子的功能由转录因子(或蛋白质)解释，这些转录因子与 DNA 序列结合，然后向其他因子发出是否表达目标基因的信号。启动激活 Klf4 表达过程的增强子涉及多种转录因子，其中最核心的是 OCT4 和 SOX2。

通过实验，Torigoe和她的学生观察到Klf4增强子中与转录因子OCT4和SOX2的结合位点是“低亲和力的”。换句话说，转录因子不能很好地与增强子序列结合。

他们最初对这一发现感到惊讶，但最终证实这种“低亲和力”对于驱动 Klf4 增强子的幼稚状态特异性活性至关重要。事实上，进一步的实验表明，如果他们用更好的高亲和力版本替换结合位点，Klf4 增强子就无法发挥最佳功能。

他们在PLOS ONE上发表了他们的研究成果，文章标题为：“次优的 OCT4-SOX2 结合位点促进了 Klf4 增强子的幼稚状态特定功能。”

Torigoe 表示：“我们发现结合位点对中心转录因子的低亲和力对于指定增强子功能至关重要。我们的研究表明，OCT4-SOX2 结合位点的亲和力可以促进增强子在特定多能性状态下的功能。”

当 Torigoe 和她的学生查阅文献时，他们发现研究人员之前已经在其他增强子和生物体中观察到了低亲和力转录因子结合位点的类似功能。据 Torigoe 所知，她的工作是首批证实低亲和力结合位点对幼稚状态多能干细胞中增强子的重要性的工作之一。

“基因组包含大量使生物体发挥功能的信息，而我们对它知之甚少，甚至连我们以为知道的部分都不知道，”Torigoe 说。“我们从 20 世纪 80 年代就开始了解增强子，但我们对它们仍有许多需要了解的地方。”

这项研究更广泛地促进了科学家对基因表达机制的认识。

“我们现在有很强的基因组测序能力，但我们仍不了解所有这些信息意味着什么，”Torigoe 说。“从序列角度深入了解增强子将有助于我们解释任何基因组，无论是帮助新生物了解进化，还是帮助患者了解人类疾病的遗传基础。”