基于一维序列的三维染色质相分离:驱动力、过程与功能

染色质高级结构在基因调控中起到不可忽视的作用,染色质结构的形成与调控机制受到广泛关注。"相分离"理论近年来受到较多关注,异染色质与转录因子在其中的作用引人瞩目。但是,目前的相分离模型更关注结合因子与表观遗传性质,对DNA序列自身的作用理解尚较不充分。许多物种基因组的序列分布均具有多尺度的不均一性,仅基于Cp G岛(Cp G island,CGI)密度差异这一序列性质,就可以划分出基因、表观遗传、结构和转录性质都截然不同的高CGI密度"森林"和低CGI密度"草原"两种序列区域,体现了基因组自身的马赛克性。本文聚焦染色质结构的序列依赖性,讨论了染色质结构模型的研究进展,关注在序列几乎相同的不同细胞类型中的序列–结构关系及其功能调控,对发育、分化、衰老、疾病等多种过程的染色质结构变化进行了系统分析。针对基于序列的染色质相分离模型,对其物理驱动力进行了讨论,并在该模型的框架下基于相分离的物理特性,对温度、序列不均一性等物理因素对染色质结构可能造成的影响进行了探讨。