亚diffractive染色质域：结构、调控与核组织中的功能作用
生物物理
2025-10-13 v1
摘要
纳米尺度染色质域，称为纳米核小环、纳米域或压聚集，已成为哺乳动物基因组在间期和有丝分裂期的基本结构单元。与黏附蛋白依赖的环或TAD不同，这些50-200 nm的结构在无环 extrusion情况下仍然存在，指向由组蛋白后翻译修饰和受核膜相互作用约束所塑造的不同组织原则。超分辨率显微镜和电子断层扫描显微镜现在使其直接可视化，揭示了保守特征，如分形堆积、富含连接组蛋白H1，以及活性和抑制性组蛋白标记的径向分层。不断积累的证据表明，这些域充当转录中心，能随发育和环境线索而动态重塑，并在疾病中发生病理性破坏。综合实验、理论和计算视角 suggest，这些染色质-蛋白相互作用、表观遗传读写过程以及扩散驱动的动力学共同决定其形成、持久性和核定位。从这个角度看，纳米尺度域代表的是一种受欢迎的调控层级，补充于腔体和环基结构，桥接局部染色质状态与全局核结构。通过将其置于与核膜相关域 (LADs) 和核仁相关域 (NADs) 之中，我们提出了一种统一的生物力学框架，用于跨尺度的染色质组织，并概述了未来探索的关键开放问题。由于其结构破坏是衰老、癌症和退行性疾病中反复出现的特征，理解这些域可能为诊断和治疗介入开辟新途径。
引用
@article{arxiv.2510.09375,
title = {Sub-Diffraction Chromatin Domains: Architecture, Regulation, and Functional Roles in Nuclear Organization},
author = {Vinayak Vinayak and Melike Lakadamyali and Vivek B Shenoy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09375},
year = {2025}
}