Dynamic 3D chromatin architecture contributes to enhancer specificity and limb morphogenesis.
Dynamic 3D chromatin architecture contributes to enhancer specificity and limb morphogenesis.
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DOI：
10.1038/s41588-018-0221-x
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发表时间：
2018-10
期刊：
影响因子：
30.8
通讯作者：
Andrey, Guillaume
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kragesteen, Bjort K.;Spielmann, Malte;Paliou, Christina;Heinrich, Verena;Schoepflin, Robert;Esposito, Andrea;Annunziatella, Carlo;Bianco, Simona;Chiariello, Andrea M.;Jerkovic, Ivana;Harabula, Izabela;Guckelberger, Philine;Pechstein, Michael;Wittler, Lars;Chan, Wing-Lee;Franke, Martin;Lupianez, Dario G.;Kraft, Katerina;Timmermann, Bernd;Vingron, Martin;Visel, Axel;Nicodemi, Mario;Mundlos, Stefan;Andrey, Guillaume
增强子的调控特异性及其与基因启动子的相互作用被认为是由它们的序列和转录因子的结合控制的。通过研究后肢发育的调节因子Pitx1，我们发现染色质构象的动态变化可以限制增强子的活性。与其后肢受限表达不一致的是，Pitx1是由一个增强子（Pen）控制的，该增强子在前肢和后肢都有活性。通过捕获HiC和基因座的3d建模，我们证明了前肢和后肢具有根本不同的染色质配置，因此Pen和Pitx1在后肢相互作用，而在前肢中物理分离。结构变异能够将不活跃的构象转化为活跃的构象，从而在前肢诱导Pitx1错误表达，在小鼠和人类中引起部分手臂到腿部的转化。因此，组织特异性三维染色质构象可以促进体内增强子的活性和特异性，其紊乱可导致基因错误表达和疾病。
The regulatory specificity of enhancers and their interaction with gene promoters is thought to be controlled by their sequence and the binding of transcription factors. By studying Pitx1, a regulator of hindlimb development, we show that dynamic changes in chromatin conformation can restrict the activity of enhancers. Inconsistent with its hindlimb-restricted expression, Pitx1 is controlled by an enhancer (Pen) that shows activity in both fore- and hindlimb. By capture HiC and 3D-modeling of the locus, we demonstrate that fore- and hindlimbs have fundamentally different chromatin configurations, whereby Pen and Pitx1 interact in hindlimbs and are physically separated in forelimbs. Structural variants are able to convert the inactive into the active conformation, thereby inducing Pitx1 misexpression in the forelimb, causing partial arm-to-leg transformation in mice and humans. Thus, tissue-specific 3D chromatin conformation can contribute to enhancer activity and specificity in vivo and its disturbance can result in gene misexpression and disease.
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影响因子：
7.7
作者：
Freire-Pritchett P;Schoenfelder S;Várnai C;Wingett SW;Cairns J;Collier AJ;García-Vílchez R;Furlan-Magaril M;Osborne CS;Fraser P;Rugg-Gunn PJ;Spivakov M
通讯作者：
Spivakov M
影响因子：
4.6
作者：
Jain, Abhinav K.;Barton, Michelle Craig
通讯作者：
Barton, Michelle Craig
影响因子：
9.3
作者：
Durand NC;Shamim MS;Machol I;Rao SS;Huntley MH;Lander ES;Aiden EL
通讯作者：
Aiden EL
影响因子：
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作者：
Bonev B;Mendelson Cohen N;Szabo Q;Fritsch L;Papadopoulos GL;Lubling Y;Xu X;Lv X;Hugnot JP;Tanay A;Cavalli G
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Cavalli G
肢体身份的分子转移是两个家用禽类中羽毛脚发育的基础。
影响因子：
7.7
作者：
Domyan ET;Kronenberg Z;Infante CR;Vickrey AI;Stringham SA;Bruders R;Guernsey MW;Park S;Payne J;Beckstead RB;Kardon G;Menke DB;Yandell M;Shapiro MD
通讯作者：
Shapiro MD