摘要:多项研究表明,癌症患者的无细胞DNA(CFDNA)在片段长度和片段末端基序(fem)的差异与健康个体不同,但是缺乏对这两个因素如何与癌症和基因转移相关的如何相关的。在这项研究中,我们使用肺癌患者(n = 12)和健康个体(n = 7)的血浆进行了CFDNA片段组学评估。使用H3K36ME3无细胞染色质染色质免疫沉淀测序(CFCHIP-SEQ)从血浆中建立了一个个人基因表达。与低表达的基因相比,具有最高表达的基因表现出富集短的CfDNA片段(中值= 19.99%,IQR:16.94–27.13%,p <0.0001)。此外,在CFCHIP之后,富含富含GC的FEM。将短CfDNA片段的频率与存在不同的FEM的存在相结合,从而进一步富集了表达最多的基因(中位数= 37.85%,IQR:30.10-39.49%,p <0.0001)。<150 bp cfDNA的体外尺寸选择可以分离代表活性基因的cfDNA,尺寸选择富集与CFCHIP-SEQ富集相关(Spearman R范围:0.499-0.882,p <0.0001)。这项研究扩大了有关CFDNA片段学的知识,并阐明了基因活性与CfDNA片段长度和不同的FEM的相关性的新启示。
规范BRG/BRM相关因子(CBAF)复合物对于在哺乳动物细胞中增强剂的染色质开放至关重要。但是,开放染色质的性质尚不清楚。在这里,我们表明,除了产生无组蛋白的DNA外,CBAF还会产生稳定的半糖体样中核小体颗粒,这些核小体颗粒含有与50-80 bp的DNA相关的四个核心组蛋白。我们的全基因组分析表明,CBAF通过靶向和分裂脆弱的核小体来制造这些颗粒。在小鼠胚胎干细胞中,这些亚核体成为主转录因子OCT4的体内结合底物,而与OCT4 DNA基序的存在无关。在增强子处,与在无组蛋白DNA上占据的区域相比,OCT4 – subnuceosoms相互作用增加了Oct4占用率,并将OCT4结合的基因组间隔放大至一个数量级。我们提出,CBAF依赖性亚核体策划了一种分子机制,该分子机制在其DNA基序以外的染色质开放中发挥了OCT4功能。
常见 B 型 DNA 和其他 DNA 构象之间的动态结构转变为基因表达提供了额外的调控层。1–4 G-四链体 (G4) 和 i-基序 (iM) 是两类重要的非规范 DNA 结构,分别在人类基因组中某些富含鸟嘌呤和胞嘧啶的区域形成。由于 iM 结构是通过堆叠插入的半质子化胞嘧啶碱基对 (C+:C) 形成的,因此最初认为 iM 的形成需要弱酸性 pH 值,然而,现在已经确定这些结构是在细胞环境中的生理 pH 值下形成的。5,6 G4 结构由 pi 堆叠的平面 G 四联体形成,其中每个 G 四联体由四个鸟嘌呤碱基组成,通过 Hoogsteen 氢键结合在一起,并通过生理相关的阳离子进一步稳定。 7–10 G4 和 iM 折叠机制已用于预测它们在基因组中形成的倾向以及它们在调控区域中的过度表达。5,11 此外,它们的结构特征
图 2 左半球的网络基序 1 ,其在训练前的流行程度与第 1 天的基线表现相关。 (a)九个大脑区域的矢状面和轴向视图(使用 BrainNet viewer;Xia et al., 2013 创建),其中网络组件具有最高(绝对)连接(标签根据 Glasser et al., 2016 ,在图 b 中)。 (b)网络基序中最强连接的弦图,线条粗细表示基序内连接的绝对权重,颜色表示符号(红色:正,蓝色:负)。请注意,网络基序中具有负权重的连接实际上与基序流行程度呈负相关。然后,绘制 185 个大脑区域中的 67 个,网络基序的主要成分(图 a)以彩色突出显示。 (c)训练前网络流行度(右奇异向量V)与训练第一天受试者在双中心嵌入任务中的表现的回归图(r=.567,p=.046)
摘要 基因组 DNA 的可弯曲性影响染色质包装和蛋白质-DNA 结合。然而,我们对影响 DNA 可弯曲性的基序尚无全面的了解。最近的高通量技术(例如 Loop-Seq)提供了解决这一差距的机会,但仍然缺乏准确且可解释的机器学习模型。在这里,我们介绍了 DeepBend,这是一个卷积神经网络模型,其卷积旨在直接捕捉 DNA 可弯曲性背后的基序及其调节可弯曲性的周期性出现或相对排列。DeepBend 的表现始终与其他模型相当,同时通过机械解释提供了额外的优势。除了证实已知的 DNA 可弯曲性基序之外,DeepBend 还揭示了几个新的基序,并展示了基序出现的空间模式如何影响可弯曲性。 DeepBend 的全基因组可弯曲性预测进一步展示了可弯曲性与染色质构象之间的关联,并揭示了控制拓扑相关域及其边界的可弯曲性的主题。
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可下可用(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2021 年 1 月 5 日发布。;https://doi.org/10.1101/2020.06.19.161687 doi:bioRxiv 预印本
神经网络的集体行为取决于神经元的细胞和突触特性。相位响应曲线 (PRC) 是一种可通过实验获得的细胞特性测量方法,它量化了神经元的下一个尖峰时间的变化,该变化与刺激传递到该神经元的相位有关。神经元 PRC 可分为纯正值 (I 型) 或具有不同的正负区域 (II 型)。1 型 PRC 网络往往不会通过相互兴奋的突触连接进行同步。我们研究了相同的 I 型和 II 型神经元的同步特性,假设突触是单向的。通过对扩展的 Kuramoto 模型进行线性稳定性分析和数值模拟,我们表明前馈环路基序有利于 I 型兴奋和抑制神经元的同步,而反馈环路基序则破坏了它们的同步趋势。此外,大型有向网络(没有反馈基序或有许多反馈基序)已从相同的无向主干构建,并且对于具有 I 型神经元的有向无环图观察到高同步水平。结果表明,I 型神经元的同步性取决于网络连接的方向性和其无向主干的拓扑结构。前馈基序的丰富性增强了有向无环图的同步性。
1 德国维尔茨堡大学医院核医学系;2 维也纳医科大学核医学分部,奥地利维也纳;3 日本冈山大学医学、牙科和药学研究生院;4 德国奥格斯堡大学医学院核医学系;5 德国维尔茨堡大学医院内科 II、胃肠病学和 ENETS 卓越中心;6 马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院 Russell H Morgan 放射学和放射科学系;7 德国慕尼黑工业大学药物放射化学系;8 德国维尔茨堡 Pentixapharm Würzburg;9 奥地利维也纳医科大学药物化学系;10 德国维尔茨堡大学大学医院医学系 I 内分泌和糖尿病分部; 11 德国维尔茨堡大学医院内科 II、血液学和肿瘤学系。*,# 同等贡献。
A20 是一种与人类疾病密切相关的抗炎蛋白。我们发现,表达 A20 的 ZF7 泛素结合基序的三种不同靶向突变的小鼠一致地发展出与银屑病关节炎具有相同特征的指关节炎,而表达 A20 的 OTU 或 ZF4 基序点突变的小鼠则没有表现出这种表型。A20 ZF7 小鼠的关节炎需要 T 细胞和 MyD88,对肿瘤坏死因子 (TNF) 和白细胞介素 17A 极其敏感,并且在无菌条件下持续存在。A20 ZF7 细胞表现出延长的 IKK 激酶活性,这导致体外和体内患病前小鼠爪中晚期 NF- κ B 反应基因的过度转录。此外,在 A20 的 ZF4 和 ZF7 基序中表达双突变 A20 蛋白的小鼠在围产期死于多器官炎症。因此,A20 的 ZF4 和 ZF7 基序以非催化方式协同预防炎症性疾病。
摘要 进化视角增强了我们对生物机制的理解。通过对近缘线虫物种秀丽隐杆线虫 (Cbr) 和秀丽隐杆线虫 (Cel) 之间的性别决定和 X 染色体剂量补偿机制的比较,发现控制这两个过程的遗传调控层次是保守的,但控制 X 表达的专门凝聚蛋白剂量补偿复合物 (DCC) 的 X 染色体靶标特异性和结合模式已经出现分歧。我们在 Cbr DCC 募集位点内发现了两个在 X 上高度富集的基序:13 bp MEX 和 30 bp MEX II。在具有一个或两个基序的多个拷贝的内源性募集位点中突变 MEX 或 MEX II 会降低结合,但仅去除所有基序会消除体内结合。因此,DCC 与 Cbr 募集位点的结合看起来是附加的。相反,DCC 与 Cel 募集位点的结合是协同的:即使只突变一个基序也会消除体内结合。尽管所有 X 染色体基序都具有 CAGGG 序列,但它们在其他方面已经分化,因此一个物种的基序无法在另一个物种中发挥作用。功能分化在体内和体外均已得到证实。Cbr MEX 中的单个核苷酸位置可以决定 Cel DCC 是否结合。DCC 靶标特异性的这种快速分化可能是建立线虫物种间生殖隔离的重要因素,并且与果蝇物种间 X 染色体剂量补偿的靶标特异性的保守性以及控制发育过程(例如从果蝇到小鼠的体型特征)的转录因子的靶标特异性的保守性形成了鲜明对比。