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Schwartz, Uwe ; Németh, Attila ; Diermeier, Sarah ; Exler, Josef H. ; Hansch, Stefan ; Maldonado, Rodrigo ; Heizinger, Leonhard ; Merkl, Rainer ; Längst, Gernot

Characterizing the nuclease accessibility of DNA in human cells to map higher order structures of chromatin

Schwartz, Uwe, Németh, Attila, Diermeier, Sarah , Exler, Josef H., Hansch, Stefan, Maldonado, Rodrigo, Heizinger, Leonhard , Merkl, Rainer und Längst, Gernot (2018) Characterizing the nuclease accessibility of DNA in human cells to map higher order structures of chromatin. Nucleic Acids Research 2018 (1), S. 1-16.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 29 Jan 2019 09:45
Artikel
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.38273


Zusammenfassung

Packaging of DNA into chromatin regulates DNA accessibility and consequently all DNA-dependent processes. The nucleosome is the basic packaging unit of DNA forming arrays that are suggested, by biochemical studies, to fold hierarchically into ordered higher-order structures of chromatin. This organization has been recently questioned using microscopy techniques, proposing an irregular structure. ...

Packaging of DNA into chromatin regulates DNA accessibility and consequently all DNA-dependent processes. The nucleosome is the basic packaging unit of DNA forming arrays that are suggested, by biochemical studies, to fold hierarchically into ordered higher-order structures of chromatin. This organization has been recently questioned using microscopy techniques, proposing an irregular structure. To address the principles of chromatin organization, we applied an in situ differential MNase-seq strategy and analyzed in silico the results of complete and partial digestions of human chromatin. We investigated whether different levels of chromatin packaging exist in the cell. We assessed the accessibility of chromatin within distinct domains of kb to Mb genomic regions, performed statistical analyses and computer modelling. We found no difference in MNase accessibility, suggesting no difference in fiber folding between domains of euchromatin and heterochromatin or between other sequence and epigenomic features of chromatin. Thus, our data suggests the absence of differentially organized domains of higher-order structures of chromatin. Moreover, we identified only local structural changes, with individual hyper-accessible nucleosomes surrounding regulatory elements, such as enhancers and transcription start sites. The regulatory sites per se are occupied with structurally altered nucleosomes, exhibiting increased MNase sensitivity. Our findings provide biochemical evidence that supports an irregular model of large-scale chromatin organization.



Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartArtikel
Titel eines Journals oder einer ZeitschriftNucleic Acids Research
Verlag:Oxford Univ. Press
Ort der Veröffentlichung:OXFORD
Band:2018
Nummer des Zeitschriftenheftes oder des Kapitels:1
Seitenbereich:S. 1-16
Datum28 November 2018
InstitutionenBiologie und Vorklinische Medizin > Institut für Biophysik und physikalische Biochemie
Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Biophysik und physikalische Biochemie > Prof. Dr. Rainer Merkl
Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Biochemie, Genetik und Mikrobiologie
Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Biochemie, Genetik und Mikrobiologie > Lehrstuhl für Biochemie III
Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Biochemie, Genetik und Mikrobiologie > Lehrstuhl für Biochemie III > Prof. Dr. Gernot Längst
Identifikationsnummer
WertTyp
10.1093/nar/gky1203DOI
Stichwörter / KeywordsNUCLEOSOME ORGANIZATION; MICROCOCCAL NUCLEASE; CRYOELECTRON MICROSCOPY; READ ALIGNMENT; BETA-GLOBIN; IN-SITU; GENOME; TRANSCRIPTION; DOMAINS; FIBERS;
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-382737
Dokumenten-ID38273

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