Discovery of directional and nondirectional pioneer transcription factors by modeling DNase profile magnitude and shape.
Discovery of directional and nondirectional pioneer transcription factors by modeling DNase profile magnitude and shape.
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DOI：
10.1038/nbt.2798
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发表时间：
2014-02
影响因子：
46.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
在这里，我们描述了蛋白质相互作用定量 (PIQ)，这是一种计算方法，可模拟全基因组 DNase 图谱的大小和形状，以促进转录因子 (TF) 结合位点的识别。通过使用机器学习技术，PIQ 从一项 DNase-seq 实验中识别出超过 700 个 TF 的结合位点，其准确度与基序相关 TF 的 ChIP-seq 相当（303 个 TF 的中位 AUC=0.93）。我们应用 PIQ 分析小鼠胚胎干细胞分化为胰腺前内胚层和肠内胚层的 DNase-seq 数据。我们确定了 (n=120) 并通过实验验证了八个“先锋”TF 家族，它们动态地打开染色质，使其他 TF 能够与邻近的 DNA 结合。四个先驱 TF 家族仅从其基序向一个方向打开染色质。此外，我们还发现了一类“定居者”转录因子，其基因组结合主要受开放染色质的接近程度控制。我们的结果支持分层 TF 结合模型，其中定向和非定向先锋活动通过定居者 TF 塑造群体的染色质景观。
Here we describe Protein Interaction Quantitation (PIQ), a computational method that models the magnitude and shape of genome-wide DNase profiles to facilitate the identification of transcription factor (TF) binding sites. Through the use of machine learning techniques, PIQ identified binding sites for >700 TFs from one DNase-seq experiment with accuracy comparable to ChIP-seq for motif-associated TFs (median AUC=0.93 across 303 TFs). We applied PIQ to analyze DNase-seq data from mouse embryonic stem cells differentiating into pre-pancreatic and intestinal endoderm. We identified (n=120) and experimentally validated eight ‘pioneer’ TF families that dynamically open chromatin, enabling other TFs to bind to adjacent DNA. Four pioneer TF families only open chromatin in one direction from their motifs. Furthermore, we identified a class of ‘settler’ TFs whose genomic binding is principally governed by proximity to open chromatin. Our results support a model of hierarchical TF binding in which directional and non-directional pioneer activity shapes the chromatin landscape for population by settler TFs.
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影响因子：
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作者：
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