全染色体模拟揭示间期染色体的折叠路径与三维架构

Davide Michieletto; Davide Marenduzzo; Ajazul H. Wani

全染色体模拟揭示间期染色体的折叠路径与三维架构

亚细胞过程 2016-04-12 v1 软凝聚态物质生物物理

作者: Davide Michieletto , Davide Marenduzzo , Ajazul H. Wani

摘要

后生动物基因组的三维间期组织与细胞身份相关联。然而，支配三维间期基因组架构及其在有丝分裂等细胞周期破坏事件中的忠实传递的原理尚不完全清楚。通过使用果蝇 3R 染色体直至分钟时间尺度的布朗动力学模拟，我们表明 Polycomb 抑制复合物 1 (Polycomb-repressive-complex-1) 的染色质结合谱稳健地预测了拓扑关联结构域 (TADs) 的一个子集，而纳入其他因子则重现了所有 TADs 的实验观测谱。我们的模拟显示，染色体 3R 通过两步过程从有丝分裂状态达到间期组织，其中先形成局部 TADs，随后发生长距离相互作用。我们的模型还解释了统计特征并追踪了 polycomb 亚核簇的组装动力学。总之，我们的方法可用于在生物学相关的基因组和时间尺度上预测三维染色体折叠及其相关蛋白质的结构和动力学特征。

关键词

间期染色体三维基因组架构布朗动力学模拟拓扑关联结构域 Polycomb 抑制复合物 1 染色体折叠路径有丝分裂状态

引用

@article{arxiv.1604.03041,
  title  = {Chromosome-wide simulations uncover folding pathway and 3D organization of interphase chromosomes},
  author = {Davide Michieletto and Davide Marenduzzo and Ajazul H. Wani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.03041},
  year   = {2016}
}

备注

20 pages; text + SI; submitted version; supplementary movies can be found at http://www2.ph.ed.ac.uk/~dmichiel/

全染色体模拟揭示间期染色体的折叠路径与三维架构

摘要

关键词

引用

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