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Multiscale 3D Genome Rewiring during Mouse Neural Development.
Cell ( IF 45.5 ) Pub Date : 2017-Oct-19 , DOI: 10.1016/j.cell.2017.09.043 Boyan Bonev 1 , Netta Mendelson Cohen 2 , Quentin Szabo 1 , Lauriane Fritsch 1 , Giorgio L Papadopoulos 1 , Yaniv Lubling 2 , Xiaole Xu 3 , Xiaodan Lv 3 , Jean-Philippe Hugnot 4 , Amos Tanay 2 , Giacomo Cavalli 1
Cell ( IF 45.5 ) Pub Date : 2017-Oct-19 , DOI: 10.1016/j.cell.2017.09.043 Boyan Bonev 1 , Netta Mendelson Cohen 2 , Quentin Szabo 1 , Lauriane Fritsch 1 , Giorgio L Papadopoulos 1 , Yaniv Lubling 2 , Xiaole Xu 3 , Xiaodan Lv 3 , Jean-Philippe Hugnot 4 , Amos Tanay 2 , Giacomo Cavalli 1
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Chromosome conformation capture technologies have revealed important insights into genome folding. Yet, how spatial genome architecture is related to gene expression and cell fate remains unclear. We comprehensively mapped 3D chromatin organization during mouse neural differentiation in vitro and in vivo, generating the highest-resolution Hi-C maps available to date. We found that transcription is correlated with chromatin insulation and long-range interactions, but dCas9-mediated activation is insufficient for creating TAD boundaries de novo. Additionally, we discovered long-range contacts between gene bodies of exon-rich, active genes in all cell types. During neural differentiation, contacts between active TADs become less pronounced while inactive TADs interact more strongly. An extensive Polycomb network in stem cells is disrupted, while dynamic interactions between neural transcription factors appear in vivo. Finally, cell type-specific enhancer-promoter contacts are established concomitant to gene expression. This work shows that multiple factors influence the dynamics of chromatin interactions in development.
中文翻译：
小鼠神经发育过程中的多尺度 3D 基因组重新布线。
染色体构象捕获技术揭示了对基因组折叠的重要见解。然而，空间基因组结构与基因表达和细胞命运的关系仍不清楚。我们在体外和体内小鼠神经分化过程中全面绘制了 3D 染色质组织，生成了迄今为止最高分辨率的 Hi-C 图。我们发现转录与染色质绝缘和长程相互作用相关，但 dCas9 介导的激活不足以从头创建 TAD 边界。此外，我们发现了所有细胞类型中富含外显子的活性基因的基因体之间的远程接触。在神经分化过程中，活动 TAD 之间的接触变得不那么明显，而非活动 TAD 之间的相互作用更强烈。干细胞中广泛的 Polycomb 网络被破坏，而神经转录因子之间的动态相互作用出现在体内。最后，在基因表达的同时建立细胞类型特异性增强子-启动子接触。这项工作表明，多种因素会影响发育过程中染色质相互作用的动力学。
更新日期：2017-10-19
中文翻译：
小鼠神经发育过程中的多尺度 3D 基因组重新布线。
染色体构象捕获技术揭示了对基因组折叠的重要见解。然而，空间基因组结构与基因表达和细胞命运的关系仍不清楚。我们在体外和体内小鼠神经分化过程中全面绘制了 3D 染色质组织，生成了迄今为止最高分辨率的 Hi-C 图。我们发现转录与染色质绝缘和长程相互作用相关，但 dCas9 介导的激活不足以从头创建 TAD 边界。此外，我们发现了所有细胞类型中富含外显子的活性基因的基因体之间的远程接触。在神经分化过程中，活动 TAD 之间的接触变得不那么明显，而非活动 TAD 之间的相互作用更强烈。干细胞中广泛的 Polycomb 网络被破坏，而神经转录因子之间的动态相互作用出现在体内。最后，在基因表达的同时建立细胞类型特异性增强子-启动子接触。这项工作表明，多种因素会影响发育过程中染色质相互作用的动力学。
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