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活细胞成像揭示CTCF和粘连蛋白介导的染色质成环的动态
作者:小柯机器人 发布时间:2022/4/17 14:40:25

近日,美国博德研究所Anders S. Hansen等研究人员,合作利用活细胞成像揭示CTCF和粘连蛋白介导的染色质成环的动态。该项研究于2022年4月14日在线发表在《科学》杂志上。

研究人员利用超分辨率活细胞成像技术直接观察了小鼠胚胎干细胞中Fbn2拓扑关联域(TAD)的染色质环,并通过贝叶斯推理对环的动态进行了量化。出乎意料的是,Fbn2环既罕见又动态,成环部分约为3-6.5%,环寿命中值约为10-30分钟。

这些研究结果表明,Fbn2的TAD是高度动态的,其中~92%的时间粘连蛋白挤压的环存在于TAD内,没有桥接两个CTCF的边界。这表明,单一的CTCF边界而不是完全的CTCF-CTCF环状态,可能是功能相互作用的主要调节因素。

据了解,动物基因组被CTCF和环挤压粘连蛋白折叠成环和TAD,但环的形成和稳定性的活体动态仍然未知。
 
附:英文原文

Title: Dynamics of CTCF- and cohesin-mediated chromatin looping revealed by live-cell imaging

Author: Michele Gabriele, Hugo B. Brando, Simon Grosse-Holz, Asmita Jha, Gina M. Dailey, Claudia Cattoglio, Tsung-Han S. Hsieh, Leonid Mirny, Christoph Zechner, Anders S. Hansen

Issue&Volume: 2022-04-14

Abstract: Animal genomes are folded into loops and topologically associating domains (TADs) by CTCF and loop extruding cohesins, but the live dynamics of loop formation and stability remain unknown. Here, we directly visualize chromatin looping at the Fbn2 TAD in mouse embryonic stem cells using super-resolution live-cell imaging and quantify looping dynamics by Bayesian inference. Unexpectedly, the Fbn2 loop is both rare and dynamic, with a looped fraction of ~3-6.5% and a median loop lifetime of ~10-30 min. Our results establish that the Fbn2 TAD is highly dynamic, where ~92% of the time cohesin-extruded loops exist within the TAD without bridging both CTCF boundaries. This suggests that single CTCF boundaries rather than the fully CTCF-CTCF looped state may be the primary regulators of functional interactions.

DOI: abn6583

Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn6583

 

期刊信息
Science:《科学》,创刊于1880年。隶属于美国科学促进会,最新IF:41.037