Chromatin arranges in chains of mesoscale domains with nanoscale functional topography independent of cohesin
Chromatin arranges in chains of mesoscale domains with nanoscale functional topography independent of cohesin
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染色质排列成具有纳米级功能拓扑的中尺度结构域链，与粘连蛋白无关
DOI：
10.1101/566638
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Miron E
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Miron E
三维(3D)染色质组织在调节哺乳动物基因组功能中起着关键作用，然而，它在单细胞水平上的许多物理特征仍未得到充分研究。在这里，我们使用活细胞和固定细胞的3D超分辨率和扫描电子显微镜来分析体细胞的结构和功能核组织。我们发现了宽约200到300 nm的染色质结构域(CDs)的链条，这些CDs由聚集的核小体组成，这些核小体可以与单个拓扑相关的结构域重叠，并与周围RNA填充的染色质间隔室不同。高含量图谱揭示了在异染色质和等染色质区域中，粘附素和活性组蛋白修饰对表面的限制，以及对CDS核心的抑制修饰的丰富。这种纳米级的功能形态在复制后染色质中暂时松弛，但在粘附素消融后显著保持。我们的发现确立了CDS是中尺度基因组组织的物理和功能模块。
Three-dimensional (3D) chromatin organization plays a key role in regulating mammalian genome function; however, many of its physical features at the single-cell level remain underexplored. Here, we use live- and fixed-cell 3D super-resolution and scanning electron microscopy to analyze structural and functional nuclear organization in somatic cells. We identify chains of interlinked ~200- to 300-nm-wide chromatin domains (CDs) composed of aggregated nucleosomes that can overlap with individual topologically associating domains and are distinct from a surrounding RNA-populated interchromatin compartment. High-content mapping uncovers confinement of cohesin and active histone modifications to surfaces and enrichment of repressive modifications toward the core of CDs in both hetero- and euchromatic regions. This nanoscale functional topography is temporarily relaxed in postreplicative chromatin but remarkably persists after ablation of cohesin. Our findings establish CDs as physical and functional modules of mesoscale genome organization.
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Sedat, John W.
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Bystricky, Kerstin
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通讯作者：
Cremer M