Systematic characterization of the conformation and dynamics of budding yeast chromosome XII.
Systematic characterization of the conformation and dynamics of budding yeast chromosome XII.
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DOI：
10.1083/jcb.201208186
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发表时间：
2013-07-22
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gadal O
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Albert B;Mathon J;Shukla A;Saad H;Normand C;Léger-Silvestre I;Villa D;Kamgoue A;Mozziconacci J;Wong H;Zimmer C;Bhargava P;Bancaud A;Gadal O
对芽殖酵母染色体XII位点的核内区域和运动的综合分析表明，长程染色体结构主要由聚合物的物理原理决定。染色体结构被认为是基因调控的关键组成部分，但染色体折叠的原则仍然难以捉摸。在这里，我们使用高通量活细胞显微镜来表征酿酒酵母（XII）的最长染色体的构象和动力学。染色体XII携带核糖体DNA（rDNA），其定义了核仁，核仁是核组织的主要标志。我们确定了15个基因座的核内位置，每隔100 kb沿着染色体分布，并调查了他们的运动在广泛的时间尺度（0.2-400秒）。基因座的位置和运动，除了rDNA，是一致的计算模型的基础上拴系的聚合物和劳斯模型的聚合物物理，分别与染色体。此外，基因组的雷帕霉素依赖性转录重编程仅轻微影响染色体XII内部大规模组织。因此，我们对染色体XII的全面调查与最近的研究和模型一致，其中长程结构在很大程度上取决于束缚聚合物和体积排阻的物理原理。
Comprehensive analysis of the intranuclear territories and motion of budding yeast chromosome XII loci suggests that long-range chromosome architecture is mainly determined by the physical principles of polymers. Chromosomes architecture is viewed as a key component of gene regulation, but principles of chromosomal folding remain elusive. Here we used high-throughput live cell microscopy to characterize the conformation and dynamics of the longest chromosome of Saccharomyces cerevisiae (XII). Chromosome XII carries the ribosomal DNA (rDNA) that defines the nucleolus, a major hallmark of nuclear organization. We determined intranuclear positions of 15 loci distributed every ∼100 kb along the chromosome, and investigated their motion over broad time scales (0.2–400 s). Loci positions and motions, except for the rDNA, were consistent with a computational model of chromosomes based on tethered polymers and with the Rouse model from polymer physics, respectively. Furthermore, rapamycin-dependent transcriptional reprogramming of the genome only marginally affected the chromosome XII internal large-scale organization. Our comprehensive investigation of chromosome XII is thus in agreement with recent studies and models in which long-range architecture is largely determined by the physical principles of tethered polymers and volume exclusion.
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