Shaping the genome via lengthwise compaction, phase separation, and lamina adhesion.
Shaping the genome via lengthwise compaction, phase separation, and lamina adhesion.
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DOI：
10.1093/nar/gkac231
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发表时间：
2022-05-06
影响因子：
14.9
通讯作者：
Onuchic, Jose N.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brahmachari, Sumitabha;Contessoto, Vinicius G.;Di Pierro, Michele;Onuchic, Jose N.
基因组结构和生物学功能之间的联系尚未得到巩固，然而，很明显，由各种蛋白质的活性驱动的基因组的物理操作是关键的一步。为了理解基因组组织背后的物理力的后果，我们建立了一个基因组的粗粒度聚合物模型，具有三个基本不同的相互作用类别：纵向压缩，即，染色体沿着其轮廓的紧密化、表观遗传学上相似的基因组片段之间的自粘附以及染色体片段粘附到核膜或核纤层。我们假设，这三种类型的相互作用充分代表了组织基因组结构的不同蛋白质的协同作用，并表明这些相互作用之间的相互作用可以概括整个生命树中观察到的结构变体。该模型阐明了如何从三个类的基因组相互作用所产生的力量的相互作用，可以驱动激烈的，但可预测的，在全球基因组结构的变化，并作出可检验的预测。我们认为，在体内精确控制这些相互作用是调控基因组结构的关键。参与真核生物基因组组织的物理力量的相互作用驱动分类结构签名。
The link between genomic structure and biological function is yet to be consolidated, it is, however, clear that physical manipulation of the genome, driven by the activity of a variety of proteins, is a crucial step. To understand the consequences of the physical forces underlying genome organization, we build a coarse-grained polymer model of the genome, featuring three fundamentally distinct classes of interactions: lengthwise compaction, i.e., compaction of chromosomes along its contour, self-adhesion among epigenetically similar genomic segments, and adhesion of chromosome segments to the nuclear envelope or lamina. We postulate that these three types of interactions sufficiently represent the concerted action of the different proteins organizing the genome architecture and show that an interplay among these interactions can recapitulate the architectural variants observed across the tree of life. The model elucidates how an interplay of forces arising from the three classes of genomic interactions can drive drastic, yet predictable, changes in the global genome architecture, and makes testable predictions. We posit that precise control over these interactions in vivo is key to the regulation of genome architecture. The interplay of physical forces involved in eukaryotic genome organization drives classifying structural signatures.
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DOI：
10.1126/science.aar7831
发表时间：
2018-04-06
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Ganji M;Shaltiel IA;Bisht S;Kim E;Kalichava A;Haering CH;Dekker C
通讯作者：
Dekker C
影响因子：
64.5
作者：
Haarhuis JHI;van der Weide RH;Blomen VA;Yáñez-Cuna JO;Amendola M;van Ruiten MS;Krijger PHL;Teunissen H;Medema RH;van Steensel B;Brummelkamp TR;de Wit E;Rowland BD
通讯作者：
Rowland BD
影响因子：
64.8
作者：
Falk, Martin;Feodorova, Yana;Mirny, Leonid A.
通讯作者：
Mirny, Leonid A.
组蛋白 H3K9 甲基化通过染色体压缩和核周锚定促进秀丽隐杆线虫基因组区室的形成
DOI：
10.1073/pnas.2002068117
发表时间：
2020-05-26
影响因子：
11.1
作者：
Bian, Qian;Anderson, Erika C.;Meyer, Barbara J.
通讯作者：
Meyer, Barbara J.
影响因子：
64.8
作者：
Guelen, Lars;Pagie, Ludo;van Steensel, Bas
通讯作者：
van Steensel, Bas