複製後のクロマチンのアクセシビリティは,細胞の運命の変化を予測します

科学分野:

• エピジェネティクスと遺伝子調節
• 発達生物学 発達生物学について
• 細胞の再プログラミング

背景:

• DNA複製は,細胞の微分化と再プログラミングの間にクロマチンの改造に役割を果たすという仮説があります.
• 複製がクロマチンの構造に与える影響は知られているが,その機能的意義は不明である.

研究 の 目的:

• 細胞同一性移行中の複製結合クロマチンの変化の機能的役割を調査する.
• DNA複製が細胞運命を決定するためのクロマチンのアクセシビリティを積極的に促進するかどうかを判断する.

主な方法:

• マウスの胚性幹細胞の微分化および線維芽細胞の再プログラムにおいて,複製結合のATAC-seq (配列を用いたトランスポザース可アクセス性クロマチンの測定法) を利用した.
• 複製されたDNA領域と複製されていないDNA領域におけるクロマチンのアクセシビリティの比較.
• 再プログラム中にクロマチンの開きに対する複製阻害の影響を評価した.

主要な成果:

• 複製されたDNA分子のみでの de novo クロマチンの開口を観察した.
• 複製された領域におけるアクセシビリティの風景は,細胞の微分化の後の段階を模倣した.
• 系統特異の転写因子結合は,複製オープンクロマチンの領域で濃縮された.
• DNA複製を阻害すると,初期再プログラム中にクロマチンの開口が損なわれる.

結論:

• DNA複製は,クロマチンの開きを活発に推進し,細胞のアイデンティティの変化に有利なアクセシブルな景観を確立します.
• 複製は,発達,病気,再プログラムに必要なクロマチンの改造を促進する重要な"機会の窓"を作成します.
• この研究は,複製によって引き起こされる構造クロマチンの改変を,細胞運命を決定する機能的結果と関連付けています.