CRISPRのCTCFサイトの逆転により,ゲノムトポロジとエンハンス/プロモーター機能が変化する
Ya Guo1, Quan Xu1, Daniele Canzio2
1Center for Comparative Biomedicine, MOE Key Laboratory of Systems Biomedicine, Institute of Systems Biomedicine, Collaborative Innovation Center of Systems Biomedicine, Shanghai Jiao Tong University (SJTU), Shanghai 200240, China; State Key Laboratory of Oncogenes and Related Genes, Shanghai Cancer Institute, Renji Hospital, School of Medicine, SJTU, Shanghai 200240, China; Key Laboratory for the Genetics of Developmental and Neuropsychiatric Disorders (MOE), Bio-X Center, School of Life Sciences and Biotechnology, SJTU, Shanghai 200240, China.
CTCF結合部位 (CBS) の方向性は,哺乳類のゲノムでDNAループが形成される方法を決定する. この指向は3Dゲノム構造を制御することで 遺伝子発現に影響を与えます
科学分野:
- ゲノミクス
- 分子生物学
- エピジェネティクス
背景:
- CTCFとコヘシン複合体は,ゲノム組織と絶縁体の機能に不可欠です.
- CTCF結合部位の指向とクロマチンのループの間の関連が観察された.
研究 の 目的:
- CTCF結合部位の指向がクロマチンのループ特異性を決定する機能的役割を調査する.
- 線形DNA配列が 3Dゲノム構造をどのようにコードするのかを理解する
主な方法:
- CRISPR/Cas9に基づく ゲノムDNA編集
- 染色体構成捕捉 (3C) 実験
- プロトカデリン (Pcdh) とβ-グロービン遺伝子ロキーの分析
主要な成果:
- CBSの位置と相対的方向性は,長距離クロマチンループの特異性を決定する.
- Pcdh増強剤のCBS要素の逆転により,クロマチンのループのトポロジーと遺伝子発現が変化した.
- 強化剤の指向は,本来の染色体文脈における強化剤/促進剤の特異性とトポロジカルドメインアーキテクチャに影響する.
結論:
- 3Dゲノム構造と遺伝子調節の定義には,特にCBSを持つ人のためのエンハンサー・オリエンテーションが重要です.
- 線形ゲノム配列は3D染色体構造のルールをコードします
- 発見は,ネイティブゲノム環境における普遍的なエンハンスター指向独立の概念に挑戦しています.
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