Przestrzenna organizacja genomu jest ściśle powiązana z jego biologiczną funkcją. funkcją biologiczną, jednak nasze zrozumienie struktury genomu wyższego rzędu jest zgrubne, fragmentaryczne i niekompletne. W jądrze komórek eukariotycznych chromosomy interfazowe zajmują odrębne terytoria chromosomowe. zajmują odrębne terytoria chromosomowe, a liczne modele zostały zaproponowano liczne modele składania chromosomów w obrębie terytoriów chromosomowych. Te modele dostarczają jednak tylko kilku mechanistycznych szczegółów na temat relacji między strukturą chromatyny wyższego rzędu a funkcją genomu. Ostatnie postępy w technologii genomicznych doprowadziły do szybkich postępów w badaniu trójwymiarowej organizacji genomu. trójwymiarowej organizacji genomu. W szczególności wprowadzono Hi-C jako metoda identyfikacji interakcji chromatynowych wyższego rzędu w całym genomie. Tutaj badamy trójwymiarową organizację genomów człowieka i myszy w zarodkowych komórkach macierzystych. w embrionalnych komórkach macierzystych i terminalnie zróżnicowanych typach komórek w niespotykanej dotąd rozdzielczości. bezprecedensowej rozdzielczości. Identyfikujemy duże, lokalne domeny interakcji chromatyny o wielkości megabazy domeny interakcji, które nazywamy "domenami topologicznymi", jako wszechobecne strukturalną cechę organizacji genomu. Domeny te korelują z regionami genomu, które ograniczają rozprzestrzenianie się heterochromatyny. Domeny są stabilne w różnych typach komórek i wysoce konserwatywne u różnych gatunków, wskazując, że domeny topologiczne są nieodłączną właściwością genomów ssaków. genomów ssaków. Wreszcie, stwierdzamy, że granice domen topologicznych są wzbogacone o białko wiążące izolator CTCF, geny opiekuńcze, transferowe RNA i retrotranspozonów z krótkimi elementami interspersyjnymi (SINE), co wskazuje, że czynniki te mogą odgrywać rolę w ustalaniu topologicznej struktury domeny genomu.
Czym są domeny topologiczne (TAD)?
Domeny topolologiczne lub TAD to lokalne domeny interakcji chromatyny o wielkości megabaz, które są wszechobecną cechą strukturalną organizacji genomu. Domeny te korelują z regionami genomu, które ograniczają rozprzestrzenianie się heterochromatyny. Domeny te są stabilne w różnych typach komórek i wysoce konserwatywne u różnych gatunków, co wskazuje, że domeny topologiczne są nieodłączną właściwością genomów ssaków. Granice domen topologicznych są wzbogacone o białko wiążące izolator CTCF, geny opiekuńcze, transferowe RNA i retrotranspozony z krótkimi elementami interspersyjnymi (SINE), co wskazuje, że czynniki te mogą odgrywać rolę w ustalaniu struktury domeny topologicznej genomu.