空间限制的层级结构支配染色质动力学与基因组相遇

抗体多样性是通过免疫球蛋白重链基因座（Igh）的随机重排产生的，该过程涉及可变基因片段（VH）、多样性基因片段（DH）和连接基因片段（JH）的重组。Igh基因座内的编码元件如何在复杂的细胞核环境中彼此定位，目前尚不清楚。在本研究中，我们旨在鉴定支配VH-DHJH基因组相遇的分子机制和物理原理。我们发现，转录施加了一种局部限域作用，从而稳定了空间上相邻的基因组元件之间的相互作用。环锚定蛋白CTCF对群体平均染色质运动施加了适度约束，而cohesin介导的环形成则建立了大尺度限域，并增强了VH-DHJH运动在空间和时间尺度上的自相似性。关于首次到达时间的定量标度分析表明，远距离VH-DHJH基因组区域之间的相遇频率受扩散性与空间邻近性相互作用的调控。总之，这些发现表明，由转录和环挤出施加的分层限域在稳定性与流动性之间提供了平衡，而这种平衡是调控基因组相遇频率所必需的。

抗体多样性通过免疫球蛋白重链位点（Igh）的随机重排产生，该过程涉及可变区（VH）、多样性区（DH）和连接区（JH）基因片段的重组。Igh 位点内的编码元件如何在复杂的核环境中相互定位，目前尚不清楚。在本研究中，我们试图鉴定支配 VH-DHJH 基因组相遇的分子机制和物理原理。我们发现，转录施加了一种局部限域，从而稳定了空间上彼此接近的基因组元件之间的相互作用。环锚定因子 CTCF 对群体平均染色质运动施加了适度约束，而 cohesin 介导的环形成了大尺度限域，并增强了 VH-DHJH 运动在空间和时间尺度上的自相似性。关于首次到达时间的定量标度分析表明，远距离 VH-DHJH 基因组区域之间的相遇频率受扩散性与空间接近性相互作用的共同支配。综上，这些发现表明，由转录和环挤出施加的层级性限域，在稳定性与流动性之间提供了平衡，而这种平衡是调控基因组相遇频率所必需的。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.12.738087v1?rss=1

🏷️ 染色质动力学 基因组相遇 免疫球蛋白重链基因座 CTCF cohesin 环挤出