Transcriptional coupling of distant regulatory genes in living embryos.
Transcriptional coupling of distant regulatory genes in living embryos.
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DOI：
10.1038/s41586-022-04680-7
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发表时间：
2022-05
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64.8
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文献类型：
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作者：
后生动物基因调控的流行观点是，单个基因由其自身专用的转录增强子组独立调控。过去的研究报道了基因-基因的长程关联，但它们在调控转录中的功能意义仍然不确定和有争议。在这里，我们采用定量的单细胞活成像方法提供的共同依赖的转录动力学的基因分离的大基因组距离在活果蝇胚胎的第一个示范。我们发现广泛的物理和功能协会的遥远的旁系同源基因，包括共调节共享增强子和共转录起始超过近250 kb的距离。调控的相互连接依赖于启动子近端的拴系元件，这些元件中的扰动使转录解偶联并改变远端基因的爆发动力学，这表明基因组拓扑结构在共转录枢纽的形成和稳定中的作用。转录偶联检测整个苍蝇基因组，包括一个广泛的保守的发展过程，这表明一个通用的战略，基因活性的长距离整合。
The prevailing view of metazoan gene regulation is that individual genes are independently regulated by their own dedicated sets of transcriptional enhancers. Past studies reported long-range gene-gene associations, but their functional significance in regulating transcription remains uncertain and controversial. Here we employ quantitative single cell live imaging methods to provide the first demonstration of co-dependent transcriptional dynamics of genes separated by large genomic distances in living Drosophila embryos. We find extensive physical and functional associations of distant paralogous genes, including co-regulation by shared enhancers and co-transcriptional initiation over distances of nearly 250kb. Regulatory inter-connectivity depends on promoter-proximal tethering elements and perturbations in these elements uncouple transcription and alter the bursting dynamics of distant genes, suggesting a role of genome topology in the formation and stability of co-transcriptional hubs. Transcriptional coupling is detected throughout the fly genome and encompasses a broad spectrum of conserved developmental processes, suggesting a general strategy for long-range integration of gene activity.
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作者：
Cheng, Yuzhong;Brunner, Alayne L.;Kremer, Stefanie;DeVido, Sarah K.;Stefaniuk, Catherine M.;Kassis, Judith A.
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作者：
Gaskill MM;Gibson TJ;Larson ED;Harrison MM
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Mann RS
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