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Active and Repressed Chromatin Domains Exhibit Distinct Nucleosome Segregation during DNA Replication.
Cell ( IF 45.5 ) Pub Date : 2019-10-31 , DOI: 10.1016/j.cell.2019.10.009 Thelma M Escobar 1 , Ozgur Oksuz 1 , Ricardo Saldaña-Meyer 1 , Nicolas Descostes 1 , Roberto Bonasio 1 , Danny Reinberg 1
Cell ( IF 45.5 ) Pub Date : 2019-10-31 , DOI: 10.1016/j.cell.2019.10.009 Thelma M Escobar 1 , Ozgur Oksuz 1 , Ricardo Saldaña-Meyer 1 , Nicolas Descostes 1 , Roberto Bonasio 1 , Danny Reinberg 1
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Chromatin domains and their associated structures must be faithfully inherited through cellular division to maintain cellular identity. However, accessing the localized strategies preserving chromatin domain inheritance, specifically the transfer of parental, pre-existing nucleosomes with their associated post-translational modifications (PTMs) during DNA replication, is challenging in living cells. We devised an inducible, proximity-dependent labeling system to irreversibly mark replication-dependent H3.1 and H3.2 histone-containing nucleosomes at desired loci in mouse embryonic stem cells so that their fate after DNA replication could be followed. Strikingly, repressed chromatin domains are preserved through local re-deposition of parental nucleosomes. In contrast, nucleosomes decorating active chromatin domains do not exhibit such preservation. Notably, altering cell fate leads to an adjustment of the positional inheritance of parental nucleosomes that reflects the corresponding changes in chromatin structure. These findings point to important mechanisms that contribute to parental nucleosome segregation to preserve cellular identity.
中文翻译：
活性和抑制的染色质结构域在 DNA 复制过程中表现出不同的核小体分离。
染色质结构域及其相关结构必须通过细胞分裂忠实地继承以维持细胞特性。然而，获取保留染色质结构域遗传的局部策略，特别是在 DNA 复制过程中转移亲本、预先存在的核小体及其相关的翻译后修饰 (PTM)，在活细胞中具有挑战性。我们设计了一种可诱导的、邻近依赖性标记系统，在小鼠胚胎干细胞中的所需基因座处不可逆地标记复制依赖性 H3.1 和 H3.2 含组蛋白的核小体，以便可以追踪它们在 DNA 复制后的命运。引人注目的是，抑制的染色质结构域通过亲本核小体的局部重新沉积而得以保留。相反，装饰活性染色质结构域的核小体没有表现出这种保存。值得注意的是，改变细胞命运会导致亲本核小体位置遗传的调整，这反映了染色质结构的相应变化。这些发现指出了有助于亲本核小体分离以保持细胞特性的重要机制。
更新日期：2019-11-09
中文翻译：
活性和抑制的染色质结构域在 DNA 复制过程中表现出不同的核小体分离。
染色质结构域及其相关结构必须通过细胞分裂忠实地继承以维持细胞特性。然而，获取保留染色质结构域遗传的局部策略，特别是在 DNA 复制过程中转移亲本、预先存在的核小体及其相关的翻译后修饰 (PTM)，在活细胞中具有挑战性。我们设计了一种可诱导的、邻近依赖性标记系统，在小鼠胚胎干细胞中的所需基因座处不可逆地标记复制依赖性 H3.1 和 H3.2 含组蛋白的核小体，以便可以追踪它们在 DNA 复制后的命运。引人注目的是，抑制的染色质结构域通过亲本核小体的局部重新沉积而得以保留。相反，装饰活性染色质结构域的核小体没有表现出这种保存。值得注意的是，改变细胞命运会导致亲本核小体位置遗传的调整，这反映了染色质结构的相应变化。这些发现指出了有助于亲本核小体分离以保持细胞特性的重要机制。
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