拓扑结构域

✍ dations ◷ 2025-06-29 02:42:32 #遗传学,基因

拓扑结构域(英语:Topological domains)或称为拓扑相关结构域(Topologically associating domains,简称TAD)是染色质亚结构的学术名称。类似的定义还包括接触结构域(Contact domain)、DNA环结构域(DNA Loop domain)、邻近绝缘结构域(英语:Insulated neighborhood)等。这一结构最先通过高通量染色质三维构象捕获技术(Hi-C)被发现,之后又被显微成像技术确认。拓扑结构域目前在细菌、真菌、动物和一些植物中都有所发现,一般其尺度约在千到百万DNA碱基。

尽管对拓扑结构域的功能理解尚不明朗,目前学界认为这是染色质施行诸如转录、复制、表观遗传修饰等功能的基本单位。一些证据表明,当拓扑结构域边界被破坏后,较大规模的基因表达会受到影响。

拓扑结构域是通过高通量染色质捕获技术最先于2012年被发现。通过上亿读本文库的深度测序和对 DNA 相互作用频率的计算,科学家获得了高分辨的染色质相互作用图谱。在图谱中,一些结构更倾向于与结构内的 DNA 相互作用。科学家通过隐马尔科夫模型定义了方向因子 (Direction index),并用这一方法确认一对 DNA 是否对上游和下游的 DNA 有相互作用的更多倾向,并通过这样的方法预测拓扑结构域的边界,进而定义基因组的所有拓扑结构域位置。

一些蛋白质目前被认为对拓扑结构域的形成有关,其中包括转录因子CTCF和蛋白质复合体黏连蛋白 (cohesin)。这些蛋白通过染色质免疫共沉淀测序技术被发现富集在拓扑结构域的边界上。由于边界还富集有大量常表达基因 (housekeeping gene) 和转运 RNA (tRNA) 基因,一种理论认为活跃的转录与拓扑结构域的形成有关。

新的理论认为,拓扑结构域可以通过 DNA 环外挤 (DNA loop extrusion) 机制得以实现。这一理论预测黏连蛋白在 DNA 上滑动,直到遇到CTCF二聚体之后停止运动。

在拓扑结构域中,DNA 环是更高分辨率的原位全基因组染色质三维构象捕获技术(in situ Hi-C) 获得的亚结构。在 DNA 环亚结构中,有一类特殊的结构被认为与启动子和增强子的相互作用有关。这一发现为基因调控寻找到了新的机制。最新研究表明,阴阳因子1 (Yin-yang factor 1, YY1)对启动子和增强子相互作用起到重要的作用 。

相关

  • 军事学军事学与甚多范畴有关,主要与战争有关。此外,军事学本身包含了各种学问。军事是政治的一部分,战争是政治的一种延续,是一国或者集团用暴力手段达到自己目标和目的的方式,而目标和
  • 酵母菌属见内文酵母属(学名:Saccharomyces)是真菌界中重要的一个属,其中包含了许多属于酵母的物种。酵母属在拉丁文中的意思是甜的真菌。这个属中的许多成员在食品工业中占有很重要的地
  • 古吉拉特古吉拉特邦(古吉拉特语:ગુજરાત,拉丁字母转写:Gujarat,旧译瞿折罗、胡茶辣)是位于印度最西部的邦。该邦西部和西南部紧邻阿拉伯海,北部与巴基斯坦信德省和拉贾斯坦邦相接壤,南
  • 伊尔库茨克州伊尔库茨克州(俄语:Ирку́тская о́бласть,罗马化:Irkutskaya oblast)位于位于西伯利亚联邦管区东部,西边和克拉斯诺亚尔斯克边疆区相邻,南边有图瓦共和国与布里亚
  • 托莱多托莱多(西班牙语:Toledo,西班牙语:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000","Gentium"
  • 2008年被中华人民共和国处决的死刑犯列表旨在列出被中华人民共和国处决的死刑犯。
  • 奉天府奉天府(满语:ᠠᠪᡴᠠᡳ ᠠᠯᡳᠶᠠᠩᡤᠠ ᡶᡠ,穆麟德:abkai aliyangga fu)是中国清朝府名之一,位于盛京。考语:冲,繁,疲,难,为“最要缺”。1644年清兵入关,满清迁都北京后,原首都盛京改
  • 赫勒拿海伦娜(又译赫勒拿;Helena)是美国蒙大拿州的首府、刘易斯与克拉克县县治。面积36平方公里。根据2010年美国人口普查,人口28,190人,而其所在的刘易斯与克拉克县人口为63,395人。海
  • 第一人称射击游戏第一人称射击游戏(英语:First-person shooter,简称FPS)是以玩家的第一人称视角为主视角进行的射击类电子游戏的总称,通常需要使用枪械或其他武器进行战斗。玩家会直接从游戏的主
  • 蜀郡263﹣581益州蜀郡新都郡汉嘉郡汶山郡江阳郡犍为郡越巂郡梁州巴郡广汉郡巴西郡巴东郡梓潼郡涪陵郡• 成汉 304 – 347• 谯蜀 405 – 413蜀郡,中国古代的郡。蜀郡以成都一带为中