TADs in Drosophila melanogaster
Repressed chromatin is located inside TADs, active genes are within boundaries
TADs correspond to bands in polytene chromosomes
Модель укладки генома дрозофилы в топологические домены
Разбиение хромосом на ТАДы обусловлено чередованием участков активного и неактивного хроматина
Ulianov et al., Genome Res, 2016
положительно заряженные N-концевые домены гистонов
-+
отрицательно заряженный домен на поверхности нуклеосомы
В активном хроматине N-концевые домены гистонов ацетилируются, что приводит к снижению их заряда
Сворачивание хроматиновой фибриллы в ТАДы можно смоделировать in silico ( компьютерная симуляция; метод диссипативной динамики частиц)
19 «зеленых» блоков по 500 неацетилированных (способных залипать) нуклеосом 19 «черных» блоков из 50 ацетилированных (не способных залипать) нуклеосом всего – 10450 нуклеосом
Усреднение 12 индивидуальных конфигураций позволяет увидеть типичный профиль организации полимера в ТАДы и интер-ТАДы
ll current models of 3D genome organization are based on population data (~1000000 cells in one experiment)
owever, regulatory events occur in individual cells. To understand the eal role of 3D genome organization in regulation of gene expression, it is
ecessary to find out whether population data correctly reflects the basic princip f genome folding in individual cells
•Самоорганизация, направляемая простыми физическими законами, играет ключевую роль в иерархической укладке хроматиновой фибриллы
•Характер упаковки хроматиновой фибриллы в индивидуальных клетках может существенно отличаться от усредненной конфигурации, детектируемой с помощью С-методов
В индивидуальных клетках пространственная организация одного и того же сегмента хромосомы может быть различной
Компьютерные модели Х-хромосомы мыши
по данным Hi-C для двух индивидуальных клеток
Single Cell Hi-C Protocol and Data Processing
no pull-down onFlyamer et al., 2017, Nature. 544(7648):110-1
streptavidine!