通过分子滑链的非平衡染色体环化
生物物理
2017-10-04 v1 软凝聚态物质
生物大分子
基因组学
摘要
我们提出了一个基于DNA结合因子的扩散滑动模型，该因子可以二聚化形成分子滑链，用以形成染色质环。我们的滑链模拟cohesin样分子的行为，其与CTCF蛋白一起稳定组织基因组的环。通过结合3D布朗动力学模拟和一维精确可解非平衡模型，我们表明扩散滑动足以解释实验观察到的有利于收敛CTCF介导的染色体环的强烈偏向。重要的是，我们的模型不需要cohesin的任何潜在的、且能量昂贵的马达活动。我们还发现，多个滑链沿染色质的扩散运动可能被一种引人入胜的棘轮效应所纠正，如果滑链在优先的“装载位点”结合到染色质上，则会出现该效应。这种涌现的集体行为由在装载点附近建立的1D渗透压力驱动，并有利于挤出比单个滑链形成的环大得多的环。
引用
@article{arxiv.1612.07256,
title = {Non-equilibrium chromosome looping via molecular slip-links},
author = {C. A. Brackley and J. Johnson and D. Michieletto and A. N. Morozov and M. Nicodemi and P. R. Cook and D. Marenduzzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.07256},
year = {2017}
}
备注
37 pages, 12 figures, Supplementary Movies can be downloaded at http://www2.ph.ed.ac.uk/~dmarendu/Cohesin/SMX.mp4; with X=1, 2 or 3