Evolutionary divergence in CTCF-mediated chromatin topology drives transcriptional innovation in humans
Topologia chromatyny może wpływać na regulację genów, jednak wciąż słabo rozumiemy, w jaki sposób ewolucyjne różnice w strukturze chromatyny ukształtowały krajobrazy regulacji genów, prowadząc do powstania unikalnych cech człowieka. Miejsca wiązania białka CTCF (CCCTC-binding factor) determinują topologię chromatyny poprzez tworzenie domen i pętli. W niniejszej pracy pokazano, że w trakcie ewolucji naczelnych doszło do różnic ewolucyjnych w topologii chromatyny zależnej od CTCF, zarówno w skali domen, jak i pętli, co ujawnia odmienne mechanizmy kształtowania krajobrazów regulacyjnych. Domeny, które uległy rozbieżności specyficznej dla człowieka, prowadzą do szerokiej reorganizacji krajobrazu transkrypcyjnego. Z kolei zróżnicowane pętle CTCF są zgodne z aktywnością enhancerów specyficzną dla gatunku, wpływając na połączenia między enhancerami a genami docelowymi w sposób jednocześnie skoordynowany i ograniczony. W ramach tego skoordynowanego mechanizmu wykazano, że pętle CTCF specyficzne dla człowieka odgrywają istotną rolę w kształtowaniu różnorodności izoform transkryptów, co ma znaczenie funkcjonalne dla podatności na choroby. Dodatkowo potwierdzono funkcję tych pętli CTCF za pomocą organoidów ludzkiego przodomózgowia. Praca ta pogłębia zrozumienie ewolucji genetycznej z perspektywy architektury genomu.
Artykuł:
Nature Communications
Autorzy z PW:
Dariusz Plewczyński
Dyscyplina:
Rok wydania: