מעצמים אינם מכילים רצף הסכמה ייחודי המבדיל בינם לבין אזורי בקרה אחרים או אזורים מקודדים, ולכן לעיתים קיים קושי לזהותם. עם זאת, קיימים מספר שינויים (מודיפיקאציות) אפיגנטיים שעשויים להעיד על כך שרצף DNA מסוים מתפקד כמעצם . ראשית, על מנת שרצף DNA יוכל לשמש כמעצם הוא מוכרח להיות נגיש לקישור של גורמי תיעתוק, ולכן הכרומטין באזור הרצף צריך להיות פתוח. בנוסף, הוספת מודיפיקאציות על גבי חלבוני היסטון הסמוכים לרצף עשויות להצביע גם הן על כך שהרצף מתפקד כמעצם. למשל, הסבירות לכך שמקטע DNA מתפקד כמעצם פעיל עולה, אם קיימת קבוצת אצטיל על החומצה האמינית ליזין בעמדה ה-27 על היסטון 3 (H3K27ac). המודיפיקאציות הן דינאמיות, ומקטע ששימש כמעצם יכול לחדול מלתפקד כמעצם על ידי שינוי המודיפיקאציות האפיגנטיות שלו. לדוגמה, סגירת הכרומטין באזור או החלפת קבוצת האצטיל בשלוש קבוצות מתיל (H3K27me3) מעידה שהרצף אינו מתפקד כמעצם.
מיקום.
בשונה מהקדם (פרומוטור) הממוקם בסמיכות ולפני גן המטרה (בכיוון '5), המעצם יכול להימצא כמעט בכל מקום בגנום, לרבות אזורים מקודדים (אקסונים), אינטרונים ובין גנים. ברב המקרים הידועים, המעצם מופיע על אותו כרומוזום כמו גן המטרה שלו (בכיוון '5 או '3), ואך לעיתים הוא ממוקם על כרומוזום שונה. לעיתים קיימות בגנום קבוצות מעצמים המעודדות את ביטוי גן המטרה בזמן או ברקמה ספציפיים הנמצאים בסמיכות זה לזה על רצף ה-DNA; קבוצות המעצמים יכולה לבקר את ביטוי אותו הגן בזמן או ברקמה שונים יכולים להיות מקובצים במיקום גנומי אחר. בנוסף, ניתן למצוא בגנום אזורים המכילים מעצמים רבים וסמוכים המבקרים את ביטויים של גנים שונים. אזור כזה מכונה מעצם-על (למשל הדוגמה של בקרת גני הבטא גלובין).
מנגנוני פעילות.
פעילות המעצמים בגנום חיונית לתפקוד התא, והיא ספציפית לזמן במהלך ההתפתחות העוברית, או לרקמה. כלומר, אם רצף מסוים מתפקד כמעצם ברקמה ספציפית המודיפיקציות האפיגנטיות האופייניות למעצם יופיעו על גבי ההיסטונים והאזור הגנומי הרלוונטי רק באותה הרקמה. באותו אופן, אם מקטע DNA מתפקד כמעצם בזמן התפתחותי מסוים, אותן המודיפיקציות יופיעו רק באותו שלב התפתחותי. להלן מספר דוגמאות:
קישור גורמי תיעתוק לרצף המעצם.
על מנת שמעצם יוכל לבקר את תיעתוק גן המטרה שלו, חלבונים גורמי תיעתוק צריכים להיקשר אליו, ולגרום לקיפול פיזי וקירוב של המקטע בגנום המכיל את המעצם אל הקדם של גן המטרה (ראו מטה). קיימים שלושה מודלים לקישור גורמי תיעתוק למעצם והפעלתו:
אינטראקציות בין המעצם לקדם.
כיוון שהמעצם אינו נמצא בסמוך לקדם של גן המטרה שלו, יש צורך בתקשורת ישירה ביניהם כדי להוליך לבקרת תיעתוק הגן. כאמור למעלה, ברוב המקרים דרוש קיפול פיזי של הכרומטין, כך שהמעצם יגיע לסביבת הקדם של גן המטרה. קיימים ארבעה מודלים לאינטראקציות בין המעצם לקדם (איור 4):
עם זאת, קיימות עדויות לכך שהמעצם לא חייב לבוא במגע פיזי עם הקדם, אלא מרחק של 100–300 ננומטרים ביניהם מספיקים כדי לבקר תיעתוק. המרחק בין אתרי הבקרה בגנום מאפשר את היווצרותם של אזורים בגנום בהם ישנן רמות תיעתוק גבוהות המכונים "מרכזי תיעתוק", והם עשירים באזורי בקרה וגורמי שעתוק. בצורה זו מעצם אחד מסוגל לבקר מספר קדמים, וקדם אחד יכול לעבור בקרה על ידי מספר מעצמים בו זמנית, או תוך פרק זמן קצר.
שימור אבולוציוני.
שימור הרצף.
אף על פי שמעצמים מתאפיינים במודיפיקציות אפיגנטיות ייחודיות לזמן ולרקמה ולא ברצף נוקלאוטידים קבוע המבדיל בינם לבין אלמנטים אחרים בגנום, קיימת חשיבות מסוימת לשימור הרצף הספציפי של המעצמים השונים. העיקרון לפיו אזורים בעלי תפקיד בגנום נמצאים תחת לחצי ברירה טבעית (סלקציה מטהרת) עשוי לעיתים להצביע על כך שאזור שמור בגנום באזור לא מקודד מתפקד כמקטע בקרתי, ופעמים רבות כמעצם. למשל, מקטע שמור באזור לא מקודד בגנום שלא אופיין כבעל תפקיד בעבר, נמצא כמעצם של הגן "STIL" בתאי עצב, המשחק תפקיד בבקרת ההפרדה של הכרומוזומים במהלך חלוקת התא. דוגמה נוספת היא אוסף של מקטעים שמורים ולא מקודדים שנמצאו כמעצמים של הגנים "IL4, IL5 ו-IL13" הפועלים במערכת החיסון.
שימור הפעילות.
רצפי הנוקלאוטידים של המעצמים נתונים במקרים רבים לשינויים אבולוציוניים מהירים, מה שמקשה לעקוב אחרי מיקומם הגנומי באורגניזמים שונים. עם זאת, קיימות מספר עדויות לכך שמעצמים שנמצאו באורגניזמים קדומים מבחינה אבולוציונית מסוגלים להביא לביטוי גנים באופן ספציפי לסוג התא והרקמה באורגניזמים חדשים יותר מבחינה אבולוציונית, וזאת על אף שאין זהות מוחלטת בין רצפי המעצמים של האורגניזמים. לדוגמה, בחינת המעצם "Islet" שזוהה בספוג "Amphimedon Queenslandica", גילה שאותו רצף מגנום הספוג ביקר ביטוי גנים ספציפי במוח בדגי זברה ובעכברים. השינויים האבולוציוניים המהירים של המעצמים יחד עם שימור הפעילות באורגניזמים רחוקים אבולוציונית עשויים להעיד על כך, שהמעצמים וגורמי התיעתוק הקושרים אותם עוברים שינויים מתואמים (קו-אבולוציה), כך שרצף של המעצם יכיל את אתר ההכרה של גורם התיעתוק הקושר אותו. באופן מעניין, בדומה למעצמים, גם רצפי הקדמים נתונים לשינויים אבולוציוניים מהירים, אך פעילותם בבקרת תיעתוק נשמרת במהלך האבולוציה. עם זאת ה'שפה' בה כתובים אלמנטי בקרה בכלל, ומעצמים בפרט, עדיין לא פוענחה.
שיטות לזיהוי ואפיון מעצמים.
Enhancer Assay.
שיטה המשמשת לבחינת הפעילות בבעלי חיים ובתאים "("in vivo")" של מקטעים המועמדים לתפקד כמעצמים.
תחילה יש לזהות את הרצפים המועמדים בזמן וברקמה המתאימים לפי המודיפיקציות האפיגנטיות שלהם. על מנת לזהות אזורי כרומטין פתוחים ניתן להשתמש בשיטת ATAC-seq (אזורי הכרומטין הנגישים ניתנים לזיהוי על ידי פעילות של אנזים רקומביננטי המסוגל לחתוך אזורים לא מוגנים על ידי חלבונים - אזורי כרומטין פתוחים). על מנת לזהות את חלבוני היסטון 3 הנושאים קבוצת אצטיל (H3K27ac) ניתן להשתמש בשיטת ChIP-seq המשמשת לאיתור אינטראקציות בין DNA לחלבונים תוך שימוש בנוגדן ספציפי לחלבון והמודיפיקאציות שלו.
את המקטעים המועמדים משבטים לפלסמיד יחד עם קדם מינימלי (כשלעצמו אינו מספיק על מנת לבקר תיעתוק) וגן דווח. את הפלסמידים מזריקים לביצית מופרית של דג זברה או של עכבר ועוקבים אחר ביטוי גן הדווח. דפוס הביטוי של גן הדווח ברקמה ובזמן תהליך ההתפתחות העוברי יכול ללמד על הפעילות של הרצף כמעצם.
אמנם השיטה נוחה לביצוע, אך היא מתעלמת מהמרחק הפיזי בין המעצם לבין הקדם, ולא מספקת מידע אודות גן המטרה של המעצם.
Chromosome conformation capture.
מספר שיטות למציאת אינטראקציות בין אזורים שונים בגנום המבוססות על קיבוע (פיקסציה) של הכרומטין, חיתוכו למקטעים קטנים, ליגציה של אזורים סמוכים פיזית והסרת הפיקסציה של הכרומטין. השיטות משמשות למציאת סוגים שונים של אינטראקציות, ולכן קיים שוני ביניהן בשלבים שלאחר הליגציה. אופי שאלת המחקר ישפיע על בחירת השיטה:
מעצמים ומחלות.
בניגוד לשינויים ברצפים מקודדים הפוגעים בכל הרקמות בהן מתבטא גן נתון, שינויים ברצפי המעצמים יפגעו בביטוי הגן ברקמה בה פועלת בקרת הגן על ידי המעצם. להלן מספר דוגמאות לשינויים במעצמים אשר הוליכו לפנוטיפ:
יחסי צרפת–מיאנמר
אילן מליה
אילן סטפאן מליה (בצרפתית: Illan Stéphane Meslier; נולד ב-2 במרץ 2000 בלוריאן, צרפת) הוא כדורגלן צרפתי, המשחק בעמדת השוער בלידס יונייטד מהפרמייר ליג. בנוסף, שיחק מליה בנבחרת צרפת מתחת לגיל 20 והוא חלק מסגל הנבחרת עד גיל 21.
קריירה.
לוריאן.
מליה החל לשחק בגיל שש במועדון המקומי של מרלוונה, ולאחר משחק מוצלח מול לוריאן הצטרף לאקדמיית הכדורגל שלה. ב-1 בפברואר 2018 חתם על חוזה מקצועני במועדון. ביולי 2018 דחתה לוריאן הצעה ממונקו לרכישתו בסכום של 10 מיליון אירו. גם צ'לסי גילתה בו עניין. ב-14 באוגוסט ערך את הופעת הבכורה במדי לוריאן, בניצחון 0–1 במסגרת גביע הליגה הצרפתית מול ואלנסיין. מליה שמר על רשת נקייה במהלך חמשת משחקיו הראשונים כמקצוען, וספג את שערו הראשון במשחקו השישי מול פריז. הוא ביסס את מעמדו בקבוצה בעונת 2018/19 כאשר שיחק ב-30 משחקים בכל המסגרות ושמר על רשת נקייה ב-11 מהם. יכולתו הגבוהה סייעה ללוריאן לסיים את העונה במקום השישי בליגה הצרפתית השנייה בעונת 2018/19, כשהיא מחמיצה השתתפות בפלייאוף העלייה לליגת העל בשל הפרש שערים נחות לעומת לאנס.
השאלה ללידס יונייטד.
ב-8 באוגוסט 2019 הושאל מליה ללידס יונייטד מהצ'מפיונשיפ לעונה אחת, כאשר למועדון ניתנה האפשרות לרכוש אותו בסיומה.
מליה החל את עונת 2019/2020 כשוער השני בסגל לאחר קיקו קאסייה, כאשר הוא מתחרה מול השוער השלישי, קמיל מאידזק, על המקום בספסל המחליפים. מליה רכש לעצמו מוניטין כמומחה לעצירת בעיטות עונשין, לאחר שעד דצמבר הדף שלושה ניסיונות הבקעה במהלך משחקיו בקבוצת המילואים של לידס.
ב-4 בינואר 2020 הודיע מרסלו בייאלסה, מאמנה של לידס, כי בעקבות השעייתו של קאסייה לשמונה משחקים, יפתח מליה בהרכב בפעם הראשונה ב-6 בינואר, במשחק במסגרת גביע ה-FA מול ארסנל. אף על פי שהמשחק הסתיים בהפסד קבוצתו בתוצאה 0–1, זכה מליה לשבחים על הופעתו. ב-29 בפברואר 2020 ערך את הופעת הבכורה שלו במסגרת הליגה במשחק החוץ בו הביסה לידס את הול סיטי בתוצאה 0–4. עד סיום העונה ערך מליה עשר הופעות ליגה, במהלכן שמר שבע פעמים על רשת נקיה.
לידס יונייטד.
ב-23 ביולי 2020, בעקבות העפלתה של לידס לפרמייר ליג, חתם מליה על חוזה קבוע לשלוש שנים בקבוצה.