体外结合能捕获 Klf4 在人全基因组上的占据模式
生物物理
2026-03-05 v2 生物大分子
基因组学
摘要
转录因子(TFs)通过与由DNA序列决定的特定基因组位点结合来调控基因表达。其序列特异性通常被概括为一个共有结合基序。然而，真核基因组包含数十亿个低亲和力DNA序列，转录因子以序列依赖的结合能与这些序列结合。目前，我们对于基因组序列如何定义这一结合能谱以及由此产生的TF定位模式仍缺乏深入了解。在此，我们旨在定量理解序列依赖的TF与基序和非基序序列的结合。我们首先在基于荧光各向异性的批量竞争结合实验中，精确测量了人源TF Klf4与一个短DNA序列文库的物理结合能。其次，我们证明，通过将结合能的线性模型与描述TF对核苷酸耦合识别的伊辛模型相结合，可以捕捉到Klf4结合能的高度非线性序列依赖性。我们发现，由我们的体外测量参数化的这一统计力学模型，能够捕捉到在光镊中拉伸的单个长DNA分子上的Klf4结合模式，并且无需额外的拟合参数即可预测Klf4在整个整个人类基因组上的占据情况。
引用
@article{arxiv.2601.16151,
title = {In vitro binding energies capture Klf4 occupancy across the human genome},
author = {Anne Schwager and Jonas Neipel and Yahor Savich and Douglas Diehl and Frank Jülicher and Anthony A. Hyman and Stephan W. Grill},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.16151},
year = {2026}
}
备注
A.S., J.N., and Y.S. contributed equally to this work. Update 2025/03: correction of a few typos