超螺旋沿着染色质纤维推动分子手铐

基因调控依赖于分子水平上复杂的结构安排和过程。其中之一，称为“染色质环挤压”，与一些越野跑鞋的快速系带系统非常相似：当扣环向下推时，顶部挤出一个较大的环。这是转录发生的地方。

基因组结构领域的最新进展已经确定了cohesin-一种形成一对分子手镯或手铐的蛋白质复合物 - 起到扣环部分的作用。通过与染色质纤维紧密结合，cohesin最初捕获小DNA环。随着cohesin手铐沿着纤维滑动，这些环生长。

“Cohesin是基因调控难题的核心部分，”SIB集团负责人Andrzej Stasiak说。“关于是什么引发了这种蛋白质复合物沿着染色质的运动，正在进行激烈的争论。”

众所周知，Cohesin在染色体结构中起着几个关键作用。事实上，如果cohesin出现问题，可能会出现严重的发育异常或癌症。

超螺旋作为染色质环挤出的马达

Andrzej Stasiak在SIB的DNA和染色体建模小组着手了解推动沿着纤维的粘连的电机的性质。

他们的一个提示来自越来越多的研究表明转录诱导转录DNA的轴向旋转。这反过来已知导致染色质环绕其自身卷绕，类似于图1所示的鞋带。

因此，研究小组模拟了在cohesin手铐两侧的小染色质环中产生转录诱导的超螺旋时会发生什么。

“我们观察到，超级卷曲开始在粘连蛋白手铐侧面的染色质部分积聚，”Stasiak说，“而且，令我们惊讶的是，超级卷曲是沿着染色质纤维物理推动cohesin手铐，因此他们抓住的染色质环是积极发展，完全符合形成TAD的要求。“

该建模研究建立了在染色体中操作的新的化学 - 机械转导过程的基础，并将它们塑造成最佳调节基因表达所需的结构。

染色体在细胞周期中周期性地改变形状。在间期，即转录发生时，它们处于一种去凝固的形式，看起来像微观的羊毛球。在这些羊毛球中，染色质纤维必须获得特定的转录结构：基因必须与其调节元件物理接近。这是在特定区域内完成的，称为拓扑关联域或TAD。据信TAD的形成始于纤维中生长环的出现。这种被称为染色质环挤出的现象仍然被认为是一种机械难题。