Kompleks białkowy kohezyny utrzymuje razem chromatydy siostrzane w dzielących się komórkach i jest niezbędny do segregacji chromosomów. Ostatnio kohezyna została w pośredniczeniu w izolacji transkrypcyjnej, poprzez jej interakcje z CTCF. Tutaj pokazujemy w różnych typach komórek, że kohezyna funkcjonalnie zachowuje się jako specyficzny dla tkanki regulator transkrypcji, niezależny od wiązania CTCF. Poprzez wykonując dopasowane testy wiązania w całym genomie (ChIP-seq) w ludzkich komórkach raka piersi (MCF-7), odkryliśmy tysiące miejsc genomowych, które współdzielą kohezynę i receptor estrogenowy alfa (ER), ale nie wiążą CTCF. Wykorzystując ludzki komórek raka wątrobowokomórkowego (HepG2), odkryliśmy, że czynniki transkrypcyjne specyficzne dla wątroby czynniki transkrypcyjne kolokalizują z kohezyną niezależnie od CTCF w specyficznych dla wątroby celów, które różnią się od tych znalezionych w komórkach raka piersi komórkach raka piersi. Co więcej, geny regulowane przez estrogen są preferencyjnie wiązane zarówno przez ER i kohezyny, a funkcjonalnie wyciszenie kohezyny spowodowało nieprawidłowe ponowne wejście komórek raka piersi do cyklu komórkowego po leczeniu hormonalnym. Połączyliśmy dane dotyczące interakcji chromosomalnych w komórkach MCF-7 z naszymi danymi dotyczącymi wiązania kohezyny, aby wykazać, że kohezyna jest wysoce wzbogacona w regiony związane z ER, które wychwytują kotwice pętli między chromosomami. Łącznie nasze dane pokazują, że kohezyna wiąże się w całym genomie z czynnikami transkrypcyjnymi niezależnie od CTCF, odgrywa funkcjonalną rolę w transkrypcji regulowanej estrogenem i może pomóc w pośredniczeniu tkankowo-specyficzne odpowiedzi transkrypcyjne poprzez dalekosiężne chromosomalne interakcje. --- Kohezyny, które pośredniczą w spójności chromatyny siostrzanej, oraz CTCF, który funkcjonuje na granicach chromatyny, odgrywają kluczową rolę w strukturalnej i funkcjonalnej odgrywają kluczową rolę w strukturalnej i funkcjonalnej organizacji chromosomów. organizacji chromosomów. Zbadaliśmy wiązanie tych dwóch czynników na chromosomach Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) podczas utajonej infekcji i znaleźliśmy uderzającą kolokalizację w regionie kontrolnym głównego transkryptu transkryptu latencji odpowiedzialnego za ekspresję LANA (ORF73), vCyclin (ORF72), vFLIP (ORF71) i vmiRNA. Usunięcie miejsca wiążącego CTCF z genomu wirusa z genomu wirusa zakłóciło wiązanie kohezyny i sparaliżowało tworzenie kolonii w komórkach 293. Niestabilność klonalna korelowała z podwyższoną ekspresją genów cyklu litycznego litycznego, w szczególności sąsiedniego promotora dla K14 i vGPCR (ORF74). RAD21 z latentnie zakażonych komórek spowodowało wzrost ekspresji K14 i ORF74, a induktory lityczne spowodowały szybką dysocjację RAD21 z genomu wirusa. genomu wirusa. RAD21 i SMC1 wiążą się również z komórkowymi miejscami CTCF w ssaczych promotorach c-myc i regionie kontrolnym imprintingu H19/Igf2. Wnioskujemy, że podjednostki kohezyny wiążą się z wirusowymi i komórkowymi miejscami CTCF zaangażowanymi w złożoną regulację genów i organizację chromatyny. regulacji genów i organizacji chromatyny. --- Transkrypcja polimerazy RNA III (Pol III) jest regulowana przez modyfikacje chromatyny. Metylacja DNA i potranslacyjne modyfikacje histonów, takie jak acetylacja, fosforylacja i metylacja zostały powiązane z aktywnością transkrypcyjną Pol III aktywnością transkrypcyjną. Oprócz tego, że są regulowane przez modyfikacje DNA i histonów, geny Pol III i jego czynniki transkrypcyjne są zaangażowane w organizację chromatyny jądrowej w w organizację chromatyny jądrowej u kilku organizmów. U drożdży, zdolność zdolność systemu transkrypcji Pol III do przyczyniania się do organizacji jądrowej wydaje się zależeć od bezpośrednich interakcji genów Pol III i / lub jego czynników transkrypcyjnych TFIIIC i TFIIIB ze strukturalnym utrzymanie kompleksów zawierających białka chromatyny (SMC) kohezyny i kondensynę. W komórkach ludzkich, geny Pol III i czynniki transkrypcyjne również wykazano również kolokalizację z kohezyną oraz regulatorem transkrypcji i organizatorem genomu regulatorem transkrypcji i czynnikiem wiążącym genom CCCTC (CTCF). Ponadto, miejsca chromosomalne zostały zidentyfikowane u drożdży i ludzi, które są związane przez częściowe maszyny Pol III (dodatkowe miejsca TFIIIC - ETC; zaciski organizujące chromosom - COC). Te ETC/COC jak również geny Pol III posiadają zdolność do działania jako elementy graniczne, które ograniczają rozprzestrzenianie się heterochromatyny. --- Kompleks kohezyny utrzymuje siostrzane chromatydy razem i jest niezbędny do segregacji chromosomów. Ostatnio kohezyny zostały zaangażowane w regulacji transkrypcji i izolacji poprzez kolokalizację w całym genomie z białkiem izolatora CTCF, w tym udział w nadrukowanym locus H19/Igf2 locus. CTCF wiąże się z wieloma odciśniętymi loci i jest wymagane do prawidłowej ekspresji w locus H19/Igf2. Tutaj donosimy, że kohezyny kolokalizują z CTCF w dwóch dodatkowych imprintowanych loci, Dlk1-Dio3 i loci Kcnq1/Kcnq1ot1. Podobnie jak w przypadku locus H19/Igf2, CTCF i kohezyny preferencyjnie wiążą się z różnicowo metylowanym regionem Gtl2 (DMR) na niemetylowanym allelu matczynym. Aby określić funkcjonalne znaczenie funkcjonalne znaczenie wiązania CTCF i kohezyn w trzech imprintowanych loci, CTCF i kohezyny zostały w mysich embrionalnych komórkach fibroblastów. Monoalleliczna ekspresja genów w tych trzech loci została utrzymana. Jednakże, poziomy mRNA dla tych genów były zazwyczaj zwiększone; dla H19 i Igf2 zwiększony poziom ekspresji był niezależny od CTCF. ekspresji był niezależny od miejsc wiążących CTCF w regionie kontrolnym imprintingu. region. Wyniki tych eksperymentów pokazują niedocenianą rolę CTCF i kohezyn w represji genów imprintingowych w komórkach somatycznych. --- Ludzki czynnik wiążący CCCTC, CTCF, reguluje transkrypcję genomów dwuniciowego DNA dwuniciowego DNA genomów herpeswirusów. Kompleks architektoniczny kohezyny i polimeraza RNA II również przyczyniają się do tej organizacji. Sprofilowaliśmy obłożenie CTCF, kohezyny i polimerazy RNA II na episomalnym genomie wirusa wirusa Epsteina-Barr w modelu hodowli komórkowej utajonej infekcji. CTCF kolokalizuje z kohezyną, ale nie z polimerazą RNA II. CTCF i kohezyna wiążą specyficzne sekwencje w całym genomie, które znajdują się nie tylko proksymalnie do elementów regulatorowych elementów regulacyjnych genów latentnych, ale także w pobliżu genów litycznych. Oprócz śledzenia ze znanymi transkryptami, polimeraza RNA II pojawia się w dwóch niezanotowanych pozycjach, z których jedna leży w obrębie utajonego źródła replikacji. Powszechny profil profil zajętości każdego białka ujawnia wiązanie w pobliżu lub w niezliczonych elementów regulacyjnych i sugeruje funkcje zależne od kontekstu.
Gdzie CTCF kolokalizuje się z kohezyną?
Podjednostki kohezyny wiążą się z wirusowymi i komórkowymi miejscami CTCF zaangażowanymi w złożoną regulację genów i organizację chromatyny. Kohezyna łączy się w całym genomie z czynnikami transkrypcyjnymi niezależnie od CTCF, odgrywa funkcjonalną rolę w transkrypcji regulowanej estrogenami i może pomóc w pośredniczeniu w tkankowo-specyficznych odpowiedziach transkrypcyjnych poprzez dalekosiężne interakcje chromosomalne.
Liczne miejsca CTCF/kohezyny potencjalnie tworzą podstawy wielopętlowych struktur rozetowych w locus Igh, które zagęszczają się podczas rearanżacji łańcucha ciężkiego Ig. Kohezyny kolokalizują z CTCF w dwóch dodatkowych loci imprintowanych, loci Dlk1-Dio3 i Kcnq1/Kcnq1ot1.