In Situ Capture of Chromatin Interactions by Biotinylated dCas9.
In Situ Capture of Chromatin Interactions by Biotinylated dCas9.
复制标题
通过生物素化 dCas9 原位捕获染色质相互作用
DOI：
10.1016/j.cell.2017.08.003
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发表时间：
2017-08-24
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Xu J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu X;Zhang Y;Chen Y;Li M;Zhou F;Li K;Cao H;Ni M;Liu Y;Gu Z;Dickerson KE;Xie S;Hon GC;Xuan Z;Zhang MQ;Shao Z;Xu J
顺式调节元件（克雷斯）通常通过相关的染色质特征识别，但染色质中绝大多数克雷斯的分子组成仍然未知。在这里，我们描述了一种CRISPR亲和纯化原位调控元件（CAPTURE）方法，以无偏地识别基因座特异性染色质调控蛋白复合物和长程DNA相互作用。使用体内生物素化核酸酶缺陷型Cas9蛋白和序列特异性向导RNA，我们展示了单拷贝基因组基因座上染色质相互作用的高分辨率和选择性分离。使用CAPTURE纯化人端粒鉴定已知和新的端粒因子。原位捕获控制人类β-珠蛋白基因的增强子簇的单个组分为基于组成的分层组织提供了证据。此外，在疾病相关的顺式元件和发育调控的超级增强子染色质相互作用的无偏分析揭示了空间特征因果控制基因转录。因此，基因座特异性调控组合物的全面和无偏见的分析提供了对基因组结构和发育和疾病中的功能的机制性洞察。
Cis-regulatory elements (CREs) are commonly recognized by correlative chromatin features, yet the molecular composition of the vast majority of CREs in chromatin remains unknown. Here we describe a CRISPR affinity purification in situ of regulatory elements (CAPTURE) approach to unbiasedly identify locus-specific chromatin-regulating protein complexes and long-range DNA interactions. Using an in vivo biotinylated nuclease-deficient Cas9 protein and sequence-specific guide RNAs, we show high-resolution and selective isolation of chromatin interactions at a single copy genomic locus. Purification of human telomeres using CAPTURE identifies known and new telomeric factors. In situ capture of individual constituents of the enhancer cluster controlling human β-globin genes establishes evidence for composition-based hierarchical organization. Furthermore, unbiased analysis of chromatin interactions at disease-associated cis-elements and developmentally regulated super-enhancers reveals spatial features causally control gene transcription. Thus, comprehensive and unbiased analysis of locus-specific regulatory composition provides mechanistic insight into genome structure and function in development and disease.
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