强调
在2014年“高中校长结构上的先进讲习班关于染色体结构和函数的先进讲习班,”今年的“基因组建筑问题的空间和时间会议”联合团队学生和科学家在意大利的里雅斯特的ICTP中。
会议由组织者Angelo Rosa,Mario Nicodemi,Ana Pombo,FrançoisKepes,Matteo Marsili和共同赞助者Sissa。
与会者在跨学科主题上沉浸在原基和真核生物的结构/功能关系的跨学科主题中。尖端的结果由具有超级分辨率显微镜的最新专业知识的组出现,体内荧光成像和基于染色体构象捕获的方法,包括大规模物理建模和染色体结构的模拟方法,例如分析生物信息学的新方法。
在以下选定的会谈中捕获此快速增长的研究区域内的一些最热门的主题:
核结构的定位显微镜:在纳米级上成像
Christoph Cremer |德国海德堡,海德伯格的Mainz和Kirchhoff-Countchitute(IMB),Mainz和Kirchhoff-Sourtitute研究所
“核基因组结构的数值模型允许对染色质域分布的定量预测,但现实更为复杂,”Christoph Cremer解释。克服常规分辨率的远场光学显微镜(ABBE / RAYLEIGH极限),他基于光谱精密距离显微镜/光谱位置确定显微镜(SPDM)介绍了表观遗传核景观的最新定量成像结果。作为单分子定位方法(SMLM),该过程允许分辨率在细胞核内的数十纳米。
在小鼠心肌细胞中,他然后诱导短期氧气和营养剥夺(OND)以分析缺血对染色质纳米结构的环境影响。他发现OND导致核内的染色质压实,但也使得在常氧和营养素的恢复后反转。通过将在IND下的细胞进行比较,未受干扰的细胞,他表明核基因组结构可以动态地响应环境条件的变化。此外,他的团体可视化染色体,在经历过减数分裂的噬菌体阶段的鼠卵母细胞中;要查看它们,本集团使用双定位显微镜与统计评估方法相结合。
除了验证高通量测序方法之外,这些光学显微镜方法还可以以独特的光学分辨率,下单分子的水平解析单个电池的核基因组结构。
主要染色质课程蓝图核建筑
伊琳娜·索罗韦|Ludwig-Maximilians-Universität(LMU)慕尼黑,Biocenter Martinsried,德国
为了了解核组织的主要原则,伊琳娜·索罗河群体研究了欧盟和异色染色体亚区域的空间布置。具体地,他们研究了分层组织的染色质结构域和初级基因组序列之间的关系。因此,它们使用了含有线性和圆形人工染色体(HAC)的小鼠视网膜神经元和成纤维细胞,并显示染色体亚区忠实地定位在由同一染色质类别占据的杆核区域中。发现该观察结果与染色体背景和畸形背景无关。
此外,她表明,三个主要染色质课程的分离(富含富含富含富含富含富含的富含富含富铬的异铬酰脲,以及由卫星DNA组成的基因耗尽的组成型异染色体)是高度自主的。因此,这些基因组序列及其空间分布可以彼此连接。
深度成像探测基因组组织和功能
汤姆Mistelli |癌症研究中心,国家癌症研究所,贝塞斯达,美国
汤姆Mistelli的组使用深度成像方法调查了真核细胞,以深入了解其基因组结构和功能。为了了解细胞核内基因的三维组织,他用高通量成像位置测绘(Hipmap)分析了分子机制。
基于高精亚博pc度自动显微镜的技术应用于检测染色体断裂和易位,例如非随机基因位置。他发现重新定位不受基因活性的影响;相反,对定位的主要贡献者是复制。除了检测基因位置之外,该方法还可用于验证基于染色体构象捕获的测序数据,探针DNA-蛋白质相互作用,并询问基因表达和定位之间的关系。
在这里,结合计算图像分析,可以检测基因组组织的分子机制和功能,以获得对细胞生物学的新颖见解。
单细胞和单分子染色体构象捕获
amos tanay |Weizmann科学研究所,以色列
要了解转录因素如何找到其增强剂以及增强剂如何在反膜激活领域(TAD)中如何找到其目标,AMOS Tanay的组使用最先进的单细胞HI-C以及单分子染色体构象捕获的技术。
启动子和增强子之间的动态接触结构的调查范围从染色体地区到环内相互作用。在TAD中分析成对(瞬态)和多向轮毂,它们发现稳定的枢纽处于抑制作用,而瞬态染色体相互作用在转录活性结构域中显示。
他清楚地指出了动态染色体构象研究的重要性是如何理解复杂的转录计划。
基因组架构测绘:地图染色质触点的空间方法
ANA POMBO |MaxDelbrück分子医学(MDC)中心,柏林,德国
Ana Pombo和她的同事们致力于调查基因与其监管要素的相互作用,以更好地了解基因组折叠如何涉及在发育和疾病状态期间的基因活动。为了克服基于3C的方法的局限性,她开发了新的基因组基因组架构映射(GAM)技术。这允许在单细胞水平下分析多种染色质相互作用及其在基因组结构内的位置。因此,采用核的冷冻冻结以捕获无连接的三维染色质拓扑。与DNA测序结合使用,应用GAM来量化大量薄核部分以捕获基因座共偏析的频率。
该技术原理证明是在鼠胚胎干细胞中进行的,其中鉴定了TAD和A / B隔室。亚博赞助曼联有趣的是,使用统计模型(切片)与GAM组合,他们发现活性基因及其增强剂跨越基因组的大区域。除了经多能性转录因子的高职业之外,这些基因组区域也高度转录。此外,多个触点主要远离核薄片。
GAM一起携带新的见解,进入基因组结构,并作为检测对基因表达和基因组组织的特异性重要的交互伙伴的新型工具。
** Epigenie要感谢Wwu Muenster的Daniel Schuetzmann覆盖这个伟大的会议。