A simulation model of heterochromatin formation at submolecular detail.
A simulation model of heterochromatin formation at submolecular detail.
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DOI：
10.1016/j.isci.2022.104590
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发表时间：
2022-07-15
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Kireev, Dmitri
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Williams, Michael R.;Xiaokang, Yan;Hathaway, Nathaniel A.;Kireev, Dmitri
异染色质是染色质纤维的一种物理状态，在细胞发育过程中维持基因抑制。虽然有证据表明异染色质的形成涉及到分子机制，但对异染色质形成的详细结构机制还需要更好的理解。我们利用一个简单的蒙特卡罗模拟模型，显式表示了关键分子事件，观察了导致异染色质形成的分子自组织。我们的模拟提供了异染色化过程的几个重要特征的结构解释。特别是，这项研究描述了少量的HP1是如何通过HP1的二聚化和远端序列核小体的桥接来诱导高度浓缩的染色质状态的。它还阐明了异染色质形成和随后的基因抑制的不确定性现象的结构根源，这一现象尚不为人所知。体内实验染色质检测为异染色质触发事件的抑制反应的时间尺度提供了一个公正的估计。所提出的模型准确地解释了染色质缩合的熵成本，模拟使染色质紧凑的桥接假说合理化，该模型解释了观察到的异染色质形成的不确定性；计算分子模拟；细胞生物学
Heterochromatin is a physical state of the chromatin fiber that maintains gene repression during cell development. Although evidence exists on molecular mechanisms involved in heterochromatin formation, a detailed structural mechanism of heterochromatin formation needs a better understanding. We made use of a simple Monte Carlo simulation model with explicit representation of key molecular events to observe molecular self-organization leading to heterochromatin formation. Our simulations provide a structural interpretation of several important traits of the heterochromatinization process. In particular, this study provides a depiction of how small amounts of HP1 are able to induce a highly condensed chromatin state through HP1 dimerization and bridging of sequence-remote nucleosomes. It also elucidates structural roots of a yet poorly understood phenomenon of a nondeterministic nature of heterochromatin formation and subsequent gene repression. Experimental chromatin in vivo assay provides an unbiased estimate of time scale of repressive response to a heterochromatin-triggering event. Proposed model accurately accounts for the entropic cost of chromatin condensation Simulations rationalize the bridging hypothesis of chromatin compaction The model explains observed non-determinism of heterochromatin formation Computational molecular modeling; Cell biology
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H3K9ME3依赖性异染色质：细胞命运变化的屏障。
DOI：
10.1016/j.tig.2015.11.001
发表时间：
2016-01
期刊：
Trends in genetics : TIG
影响因子：
--
作者：
Becker JS;Nicetto D;Zaret KS
通讯作者：
Zaret KS
在单细胞水平上表观遗传调节的动力学。
DOI：
10.1126/science.aab2956
发表时间：
2016-02-12
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Bintu L;Yong J;Antebi YE;McCue K;Kazuki Y;Uno N;Oshimura M;Elowitz MB
通讯作者：
Elowitz MB
影响因子：
7.4
作者：
Arosio, Paolo;Hu, Kevin;Knowles, Tuomas P. J.
通讯作者：
Knowles, Tuomas P. J.
影响因子：
64.8
作者：
Falk, Martin;Feodorova, Yana;Mirny, Leonid A.
通讯作者：
Mirny, Leonid A.
影响因子：
4.6
作者：
Avdoshenko, Stanislav M.;Das, Atanu;Makarov, Dmitrii E.
通讯作者：
Makarov, Dmitrii E.