Size and functional state distribution of chromatin loop domains and its reorganization upon cell activation: Hi-C data analysis

Abstract

Структура хроматину на найвищих рівнях його організації, залишаючись не до кінця зрозумілою, привертає велику увагу, оскільки лежить в основі регуляції функціональних процесів в ядрах еукаріотичних клітин. Важливим аспектом цієї організації є наявність відносно автономних структурних елементів – петельних доменів хроматину. Одним з найефективніших методів дослідження просторової структури хроматину є метод Ні-С. Біоінформатичні бази даних містять великі масиви даних Ні-С, які не були детально проаналізовані. Зокрема, не було проведено детальний аналіз розмірів петель та закономірностей їх розташування у певних хроматинових зонах ядра (транскрипційно активних чи неактивних ділянках), залишається невідомим, як змінюється і чи змінюється взагалі щільність та розміри петель в залежності від функціональної активності хроматинових ділянок.Мета дослідження полягала у з'ясуванні особливостей розподілу петельних доменів хроматину за розміром та функціональним станом у клітинах з різною функціональною активністю.Матеріали та методи: біоінформатичний аналіз даних, отриманих методом Ні-С, депонованих у загальнодоступних базах даних.Результати: отримано розподіли петельних доменів хроматину за довжиною у клітинах різних типів, розподіл петельних доменів по різних компартментах хроматину в лімфобластоїдних клітинах GM12878 та розподіли за довжиною у межах цих компартментів, а також проаналізовано зміни у розподілі петель за довжиною при активації лімфоцитів миші.Висновки: розподіл петельних доменів хроматину за розміром має експоненційний характер, параметри розподілу є клітино-специфічними, більша частина петель розташована в межах еухроматинових зон, а підвищення транскрипційної активності клітини супроводжується зростанням кількості петель при одночасному підвищенні їхньої середньої контурної довжини