Loop competition and extrusion model predicts CTCF interaction specificity.
Loop competition and extrusion model predicts CTCF interaction specificity.
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环竞争和挤出模型预测CTCF相互作用的特异性。
DOI：
10.1038/s41467-021-21368-0
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发表时间：
2021-02-16
影响因子：
16.6
通讯作者：
Beer MA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xi W;Beer MA
三维染色质成环相互作用在限制增强子-启动子相互作用和介导转录基因调控中起重要作用。CTCF被认为在这些环的形成中起关键作用，但是难以预测哪些CTCF结合事件形成环以及哪些不形成环的特异性。环通常具有收敛的CTCF结合位点基序方向，但仅此约束仅对全基因组相互作用数据具有弱预测性。在这里，我们提出了一个易于解释和简单的数学模型CTCF介导的环的形成，这是一致的凝聚素挤出，并可以预测ChIA-PET CTCF成环相互作用的测量与高精度。重叠环之间的竞争是环特异性的关键决定因素。我们表明，该模型与观察到的CTCF结合位点缺失，倒位和突变诱导的染色质相互作用频率变化是一致的，也与观察到的验证增强子-启动子相互作用的限制是一致的。基因组中拓扑相关结构域的边界由CTCF和粘着蛋白结合标记。在这里，作者预测CTCF相互作用的特异性，通过建立一个简单的数学模型的功能，包括环竞争和挤出。
Three-dimensional chromatin looping interactions play an important role in constraining enhancer–promoter interactions and mediating transcriptional gene regulation. CTCF is thought to play a critical role in the formation of these loops, but the specificity of which CTCF binding events form loops and which do not is difficult to predict. Loops often have convergent CTCF binding site motif orientation, but this constraint alone is only weakly predictive of genome-wide interaction data. Here we present an easily interpretable and simple mathematical model of CTCF mediated loop formation which is consistent with Cohesin extrusion and can predict ChIA-PET CTCF looping interaction measurements with high accuracy. Competition between overlapping loops is a critical determinant of loop specificity. We show that this model is consistent with observed chromatin interaction frequency changes induced by CTCF binding site deletion, inversion, and mutation, and is also consistent with observed constraints on validated enhancer–promoter interactions. Boundaries of topologically associated domains in genomes are marked by CTCF and cohesin binding. Here the authors predict CTCF interaction specificity by building a simple mathematical model with features including loop competition and extrusion.
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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
DOI：
10.1146/annurev-genom-121719-010946
发表时间：
2020-08-31
影响因子：
8.7
作者：
Beer MA;Shigaki D;Huangfu D
通讯作者：
Huangfu D
预测聚合物建模揭示了染色体构象和转录中的波动耦合。
影响因子：
64.5
作者：
Giorgetti L;Galupa R;Nora EP;Piolot T;Lam F;Dekker J;Tiana G;Heard E
通讯作者：
Heard E
影响因子：
16.6
作者：
Conte, Mattia;Fiorillo, Luca;Nicodemi, Mario
通讯作者：
Nicodemi, Mario
影响因子：
30.8
作者：
Fulco, Charles P.;Nasser, Joseph;Engreitz, Jesse M.
通讯作者：
Engreitz, Jesse M.