从 Hi-C 与 GAM 数据定量重建三维染色体结构的聚合物模型
定量方法
2020-04-29 v2 软凝聚态物质
摘要
人们普遍认为，染色体在细胞核中的折叠对基因表达有重大影响。例如，若干物种中已被证明共调控的基因尽管在 DNA 序列上相距很远，却在空间中共线定位。在本稿中，我们提出一种基于高通量染色体构象捕获实验（Hi-C）和基因组架构绘图实验（GAM）中测量的 DNA-DNA 相互作用来建模活细胞染色体三维结构的新方法。我们的方法纳入了一个聚合物模型，并直接使用 Hi-C 和 GAM 实验中测量的接触概率，而非基因组位点间平均距离的估计值。具体而言，我们将染色体建模为具有谐振相互作用的高斯聚合物，并提取最能再现实验接触概率的耦合系数。与现有方法相反，我们给出了热力学平衡下接触概率的精确表达式。用我们的方法重建的高斯有效模型（GEM）以高精度再现实验接触。我们还展示了如何用重建 GEM 的布朗动力学模拟来研究染色质组织，并可能为其动力学提供一些线索。
引用
@article{arxiv.1802.04488,
title = {A polymer model for the quantitative reconstruction of 3d chromosome architecture from Hi-C and GAM data},
author = {Guillaume Le Treut and François Képès and Henri Orland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04488},
year = {2020}
}
备注
76 pages, 43 figures