Od czasu pojawienia się FISH (fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ), nastąpił znaczny postęp w naszej znaczne postępy w zrozumieniu, w jaki sposób genom jest zorganizowany w jądrach interfazowych. jądrach interfazowych. Okazało się, że organizacja ta jest nielosowa, a poszczególne chromosomy zajmują odrębne regiony znane jako terytoria. Określenie czynników czynników, które napędzają przestrzenne pozycjonowanie tych terytoriów w jądrach wywołało wiele debat; jednak w proliferujących komórkach najwyraźniej istnieje korelacja między pozycjonowaniem radialnym a gęstością genów. Rzeczywiście, chromosomy ubogie w geny mają tendencję do lokalizowania się w kierunku krawędzi jądra, podczas gdy te, które są bardziej bogate w geny są umiejscowione bardziej wewnętrznie. Obserwacje te stawiają szereg pytań: po pierwsze, jaka jest funkcja tej globalnej organizacji i, po drugie, czy jest ona reprezentatywna dla tej występującej w bardziej lokalnej skali? W trakcie W trakcie tego przeglądu pytania te zostaną rozważone w świetle literatury dotyczącej roli fabryk transkrypcyjnych i macierzy jądrowej w organizacji genomu interfazowego. w organizacji genomu w interfazie. --- Umieszczone pomiędzy enhancerem a promotorem, pewne elementy sekwencji DNA hamują ekspresję genów stymulowaną przez enhancer. Najlepiej scharakteryzowane z tych izolatorów blokujących enhancer, gypsy u Drosophila i element wiążący CTCF u kręgowców i much, stabilizują kontakty między odległymi genomowymi miejscami regulatorowymi prowadzącymi do tworzenia domen pętli. Obecne wyniki pokazują, że CTCF pośredniczy w kontaktach dalekiego zasięgu w mysim locus beta-globiny i w odcisku Igf2/H19-imprinted locus. Niedawno opisane aktywne węzły chromatyny i fabryki transkrypcji również obejmują interakcje dalekiego zasięgu; jest prawdopodobne, że CTCF zakłóca ich tworzenie, działając jako izolator. Właściwości CTCF i jego nowo opisana dystrybucja genomowa sugerują, że może on odgrywać ważną rolę w wielkoskalowej architekturze jądrowej, być może za pośrednictwem kofaktory, z którymi oddziałuje in vivo. --- Symulacje dynamiki molekularnej są wykorzystywane do modelowania białek, które dyfundują do DNA, wiążą się i dysocjują; w przypadku braku wyraźnej interakcji między białkami lub szablonami białkami lub między szablonami, wiązanie spontanicznie indukuje lokalne zagęszczenie DNA i agregację białek. zagęszczenie DNA i agregację białek. Małe dwuwartościowe białka tworzą rzędy [jak przy wiązaniu bakteryjnego histonopodobnego białka strukturyzującego nukleoidy (H-NS)], duże białka w quasi-sferyczne agregaty (jak w przypadku wiązania nanocząstek) i cylindry z ośmioma miejscami wiązania (reprezentujące oktameryczne rdzenie nukleosomalne) w nieregularnie pofałdowane skupiska (jak te widoczne w łańcuchach nukleosomalnych). Wiązanie polimerazy RNA II i czynnika transkrypcyjnego (NFκB) do odpowiednich miejsc na czterech ludzkich chromosomach. odpowiednich miejsc na czterech ludzkich chromosomach generuje skupiska białek analogiczne do do fabryk transkrypcyjnych, wieloskalowe pętle i kontakty wewnątrzchromosomalne, które naśladują te znalezione in vivo. Sugerujemy, że to emergentne zachowanie klastrowania jest napędzane przez entropijne przyciąganie wywołane mostkowaniem, które minimalizuje zginanie i w szablonie. --- Jądro ssaków jest wysoce złożoną strukturą, która pełni różnorodne funkcje, takie jak różnorodne funkcje, takie jak replikacja DNA, podział komórek, przetwarzanie RNA i eksport/import jądrowy. Wiele z tych działań zachodzi w dyskretnych podzakresach, które przecinają się z określonymi regionami genomu. W ciągu W ciągu ostatnich kilku dekad zgromadzono dowody sugerujące, że transkrypcja RNA zachodzi również w wyspecjalizowanych miejscach, zwanych fabrykami transkrypcji, które mogą mogą wpływać na organizację genomu. Mogą istnieć pewne korzyści związane z wydajnością klasteryzacji aktywności transkrypcyjnej w ten sposób. Jednak grupowanie genów w fabrykach transkrypcyjnych może mieć konsekwencje dla stabilności genomu i zwiększać podatność na powtarzające się translokacje chromosomowe, które prowadzą do raka. raka. Związki między organizacją genomu, transkrypcją i a powstawaniem translokacji chromosomowych będą miały ważne implikacje w zrozumieniu przyczyn nowotworów związanych z terapią.
Czy istnieje rola fabryk transkrypcyjnych w organizacji genomu?
Jądro ssaków jest wysoce złożoną strukturą, która pełni różnorodne funkcje, takie jak replikacja DNA, podział komórek, przetwarzanie RNA oraz eksport/import jądrowy. Wiele z tych działań zachodzi w dyskretnych podprzedziałach, które przecinają się z określonymi regionami genomu. W ciągu ostatnich kilku dekad zgromadzono dowody sugerujące, że transkrypcja RNA zachodzi również w wyspecjalizowanych miejscach, zwanych fabrykami transkrypcji, które mogą wpływać na sposób organizacji genomu. Skupienie aktywności transkrypcyjnej w ten sposób może przynosić pewne korzyści pod względem wydajności. Jednak grupowanie genów w fabrykach transkrypcyjnych może mieć konsekwencje dla stabilności genomu i zwiększać podatność na powtarzające się translokacje chromosomowe, które prowadzą do raka