La estructura del genoma subnucleosómico revela distintos motivos de plegamiento de los nucleosomas

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genómica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• Comprender la arquitectura de la cromatina en todo el genoma es crucial pero desafiante.
• Las tecnologías Hi-C existentes mapean estructuras a gran escala como dominios topológicamente asociados, pero carecen de resolución a escala de nucleosomas.
• Las reglas que rigen el plegamiento y la orientación de los nucleosomas siguen siendo poco conocidas.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar las distribuciones espaciales 3D y la orientación de todo el genoma de los nucleosomas.
• Identificar los motivos estructurales fundamentales en el plegamiento de los nucleosomas.
• Para vincular el posicionamiento y la orientación del nucleosoma con las características epigenéticas.

Principales métodos:

• Acoplamiento de la captura de conformación cromosómica de alto rendimiento con resolución de nucleosomas (Hi-C) con simulaciones de dinámica molecular de recocido simulado (SA-MD).
• Desarrollo de un nuevo método llamado Hi-CO para analizar la estructura de la cromatina a nivel de nucleosoma.
• Utilizando células de levadura mutantes y sincronizadas con el ciclo celular para un análisis detallado.

Principales resultados:

• Identificación de distintos motivos de plegamiento de los nucleosomas en el genoma de la levadura.
• El descubrimiento de dos motivos estructurales secundarios básicos: el alfa-tetraedro y el beta-rombo, análogo al plegamiento de las proteínas.
• Correlación del posicionamiento y la orientación específicos del nucleosoma con las características epigenéticas en los loci individuales.

Conclusiones:

• El estudio establece los principios organizativos fundamentales del plegamiento de los nucleosomas.
• Los hallazgos iluminan las relaciones estructura-función a nivel molecular en la cromatina eucariota.
• Hi-CO proporciona un enfoque poderoso para el estudio de la cromatina en resolución de nucleosomas.