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转录与RNA加工同染色质组织紧密耦联，但启动子与基因体之间的核小体定位如何协调，进而塑造可变异构体的表达，仍未得到充分阐明。这个问题一直难以研究，因为短读长染色质分析无法在同一条DNA分子上同时捕获启动子和基因体的染色质状态，而短读长RNA测序若不依赖计算组装，也无法解析全长转录本。为此，我们在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中敲除了两种保守的染色质重塑因子ISW1和CHD1，并利用Oxford Nanopore长读长测序分析染色质纤维、新生RNA和全长成熟RNA。我们开发了EpiFLAIR，这一计算框架可对完整基因范围内的长程染色质状态进行离散分类，并将这些状态与异构体水平的转录输出相整合。利用EpiFLAIR，我们发现，单分子染色质状态结合序列基序，能够有力预测可变转录起始位点（TSS）异构体的表达。ISW1和CHD1的缺失引发了方向相反的转录变化：转录沉默的启动子被激活，而活跃启动子则受到抑制。单分子染色质分析表明，这种转录活性的重新分配部分源于同一染色质纤维上基因体与启动子染色质可及性之间的负相关；这一发现得益于长读长单分子分辨率，因而得以揭示。此外，核小体规则间距遭到破坏会损害RNAPII的转录延伸能力和共转录剪接，从而改变成熟RNA水平及剪接异构体的组成。综上，我们的研究结果表明，核小体维持着转录保真性。在转录起始、延伸和剪接过程中调控异构体表达。更广泛而言，长读长单分子染色质分析为将染色质组织与异构体水平的基因调控联系起来提供了一种有力方法。
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多组学长读长测序揭示核小体在转录本异构体水平对转录保真度的调控
Gali Bai，
Namrita Dhillon，
Brett Meissner，
Colette Felton，
Harrison D Heath，
Hinrich Boeger，
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Angela N Brooks
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.08.757737
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转录和 RNA 加工与染色质组织紧密耦联，然而核小体……
启动子与基因体上的定位如何协同作用以塑造不同异构体的表达，目前仍知之甚少。这个问题一直难以研究，因为短读长染色质分析无法在同一条 DNA 分子上同时捕获启动子和基因体的染色质状态，而短读长 RNA 测序若不进行计算组装，也无法解析全长转录本。为此，我们在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中敲除了两种保守的染色质重塑因子 ISW1 和 CHD1，并利用 Oxford Nanopore 长读长测序分析染色质纤维、新生 RNA 和全长成熟 RNA。我们开发了 EpiFLAIR，这是一种计算框架，可对完整基因范围内的长程染色质状态进行离散分类，并将这些状态与异构体层面的转录输出相整合。利用 EpiFLAIR，我们发现，单分子染色质状态结合序列基序，是预测不同转录起始位点（TSS）异构体表达的有力指标。缺失 ISW1 和 CHD1 后，转录变化呈现不同方向：转录沉默的启动子被激活，而活跃启动子受到抑制。单分子染色质分析表明，转录活性的这种重新分布部分源于同一染色质纤维上基因体与启动子染色质可及性之间的负相关；这一发现得益于长读长单分子分辨率，因而得以揭示。此外，核小体规则间距遭到破坏会损害 RNAPII 的转录延伸能力和共转录剪接，进而改变成熟 RNA 水平及剪接异构体组成。综上，我们的研究表明，核小体通过维持转录起始、延伸和剪接过程中的保真性来调控异构体表达。更广泛而言，
长读长单分子染色质分析是一种有力的方法，可将染色质组织与转录本异构体水平的基因调控联系起来。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
已申报的资助信息
美国国立普通医学科学研究所，R35GM138122
美国国立人类基因组研究所，T32HG008345
美国国家科学基金会，2111763
QB3，QB3-UCSC 研究生创新者奖学金
加利福尼亚大学圣克鲁兹分校，Basking 工程学博士论文奖学金
版权
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本内容依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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《多组学长读长测序揭示核小体对转录保真度的异构体水平调控》
Gali Bai、Namrita Dhillon、Brett Meissner、Colette Felton、Harrison D Heath、Hinrich Boeger、Angela N Brooks
bioRxiv
2026.10.08.757737；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.08.757737
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多组学长读长测序揭示核小体在转录本异构体水平对转录保真度的调控
Gali Bai、Namrita Dhillon、Brett Meissner、Colette Felton、Harrison D Heath、Hinrich Boeger、Angela N Brooks
bioRxiv
2026.10.08.757737；
doi：https://doi.org/10.64898/2026.10.08.757737
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关键词：长读长测序 · 核小体定位 · 染色质重塑 · 转录起始与延伸 · RNA可变剪接 · 酵母基因调控
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.08.757737v1?rss=1