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.2010年7月15日;466(7304):388-92.
doi:10.1038/nature09147。 Epub 2010年5月30日。

核小体定位与DNA甲基化的关系

附属公司

核小体定位与DNA甲基化的关系

罗摩克里希纳·K·乔达瓦拉普等。 自然. .

摘要

核小体紧凑并调节对细胞核中DNA的访问,由包裹在组蛋白八聚体周围的约147个DNA碱基组成。在这里,我们报告了利用单核小体大规模平行测序对拟南芥全基因组核小体定位分析。通过将这些数据与单碱基分辨率的DNA甲基化谱相结合,我们确定了核小体结合DNA的DNA甲基化状态中的10个碱基周期,并发现核小体DNA比侧翼DNA的甲基化程度更高。这些结果表明,核小体定位影响整个基因组的DNA甲基化模式,DNA甲基转移酶优先靶向核小体结合DNA。我们还观察到人类核小体DNA的类似趋势,表明核小体和DNA甲基转移酶之间的关系是保守的。最后,正如在动物中观察到的那样,核小体在外显子上高度富集,并优先定位于内含子-外显子和外显子-内显子边界。RNA聚合酶II(Pol II)也在相对于内含子的外显子上富集,这与核小体定位调节Pol II加工性的假设一致。DNA甲基化也在外显子上富集,这与DNA甲基化对核小体的靶向性一致,并表明DNA甲基化在外显体定义中的作用。

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数字

图1
图1。的特征拟南芥核小体数据
a、,一个基因的代表性UCSC浏览器屏幕截图、该区域的核小体读数以及计算出的核小体密度。b、,核小体读取计数和ChIP-seq读取计数的染色体视图显示,核小体在着丝粒周围区域富集。c、,正绞合读取的自相关显示位置174和355处的局部峰值。d日AA和GC二核苷酸和CG甲基化谱在核小体结合DNA上显示出10个碱基的周期性,DNA甲基化谱与WW二核苷酸谱同相,与SS二核苷酸谱异相。
图2
图2。核小体结合DNA的甲基化谱拟南芥
计算DNA甲基化的加权平均百分比,并在距核小体起始位点(0)的每个距离处绘制曲线。a、 b、c、,CG甲基化(a),CHG甲基化(b)和CHH甲基化(c)在核小体结合DNA(1-147个碱基)上,每个碱基都表现出10个碱基的周期性。快速傅里叶变换(FFT)可用于分解复杂信号中的固有频率。在核小体区域计算的FFT在CG中证明了这种周期性(a),CHG公司(b)和CHH(b)上下文。
图3
图3。人类核小体结合DNA的甲基化谱
计算DNA甲基化的加权平均百分比,并在距核小体起始位点(0)的每个距离处绘制曲线。a、 b、c、,CG甲基化(a),CHG甲基化(b)和CHH甲基化(c)在核小体结合DNA(1-147个碱基)上,每个碱基都表现出10个碱基的周期性。d、 e、f、,在核小体区域计算的FFT在CG中证明了这种周期性(d),CHG公司(e)和CHH(f)上下文。
图4
图4。外显子中的核小体和PolII水平
我们用抗RNA聚合酶II(Pol II)抗体进行染色质免疫沉淀,并将所得DNA杂交到全基因组Affymetrix微阵列。我们将这些数据标准化为随机剪切的基因组DNA,以控制探针效率。a、,核小体在外显子中是相控的。选择外显子大小限制,使外显子可以容纳不超过1、2、3或4个核小体。核小体中点绘制在这些内含子-外显子边界上。b、,每个外显子被分成25个大小相等的箱子,核小体中点、Pol II和CG甲基化水平绘制在外显子和两侧内含子上。

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