桥接诱导相分离与环状扩张驱动染色质转录噪声
生物物理
2025-10-13 v1
摘要
转录噪声（即异质性）在细胞发育和疾病中至关重要。然而，驱动其产生的分子机制尚不清晰且鲜为人知。本文利用计算机仿真探讨了三维染色质结构在驱动转录噪声中的作用。我们研究了一个简单的聚合物模型，其中蛋白质——模拟转录因子和聚合酶复合物——可多价地结合到转录单元——模拟启动子和增强子等调控元件。我们还包括类似溶胞蛋白的因子，这些因子会不断扩张染色质环，这对于染色体的生理折叠至关重要。我们发现，转录因子结合会产生时空图案，并在转录动力学中引起高度可变的相关时间，为单个细胞内的内在噪声提供了机制。相比之下，环状扩张贡献于外在噪声，因为该过程的随机性导致在不同细胞中呈现不同的溶胞环网络。我们的结果可通过单细胞实验进行检验，并为理解体内转录可塑性的原理提供了途径。
引用
@article{arxiv.2407.04907,
title = {Bridging-Induced Phase Separation and Loop Extrusion Drive Noise in Chromatin Transcription},
author = {Michael Chiang and Cleis Battaglia and Giada Forte and Chris A. Brackley and Nick Gilbert and Davide Marenduzzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.04907},
year = {2025}
}