用于从单倍体单细胞 Hi-C 数据重建全基因组结构的最小 G$\bar{\textrm{o}}$ 模型
软凝聚态物质
2019-11-14 v2
摘要
我们提出一个最小计算模型，其利用图形处理单元上的 HOOMD-blue 分子动力学软件包，可从单细胞 Hi-C 接触图谱非常快速、即时地构建三倍体间期基因组的三维结构。染色体由一串相连珠子表示，每颗珠子对应 100,000 个碱基对，接触通过基于结构的谐振势介导。我们提出并测试了两种最小化协议，它们一致地折叠成构象相似的低能态。后者与已发表的结构相似，但计算时间仅为其一小部分。我们发现证据表明，仅满足接触图谱不足以创建具有实验相关性的结构。特别是，我们的模型中需要排除体积项以诱导染色体领地形成。我们还从经验上观察到接触图谱不能捕捉底层结构的手性。根据起始构型和协议细节，会出现两个镜像之一。最后，我们分析了特定染色体中结的出现。相同的结出现在（几乎）所有结构中，而与最小化协议甚至底层势的细节无关，这进一步证明了间期染色质中结的存在。
引用
@article{arxiv.1904.04209,
title = {A minimal G$\bar{\textrm{o}}$-model for rebuilding whole genome structures from haploid single-cell Hi-C data},
author = {S. Wettermann and M. Brems and J. T. Siebert and G. T. Vu and T. J. Stevens and P. Virnau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.04209},
year = {2019}
}
备注
18 pages, 7 figures. The updated submission contains additional explanations (for example) to the Go model and why we use this in the context of chromatin, we address the stopping criterion. References have been added as a result to an email received pointing us to publications we had not read before