エピジェネティックな細胞記憶:遺伝子の内部クロマチン修飾回路【JST・京大機械翻訳】

Bruno, S.; Williams, R. J.; Del Vecchio, D.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202211617600574 整理番号：22P0314128

エピジェネティックな細胞記憶:遺伝子の内部クロマチン修飾回路【JST・京大機械翻訳】

Epigenetic cell memory: The gene's inner chromatin modification circuit

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発行年： 2022年02月03日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月03日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

エピジェネティックな細胞記憶は,共通の遺伝子型にもかかわらず,異なる細胞型で持続する異なる遺伝子発現パターンを可能にする。異なるパターンは転写因子(TFs)の協奏作用により維持できるが,クロマチン状態に対する長期持続性ヒンジが提唱された。ここでは,クロマチン状態の動力学がどのように記憶に影響するかを検討し,ヒストンとDNA修飾の間の生物学的に動機付けた回路モチーフに焦点を当て,遺伝子発現に対するTFの作用を仲介する。記憶は3つの回路構成プロセス間の時間スケール分離から生じる:基底消去,自動および交差触媒作用,および修正の消去。2つの後者の過程が前者よりも十分に速いとき,回路は双安定性およびヒステリシスを示し,TF刺激除去後,活性で抑制された遺伝子状態を共存し,持続した。メモリの継続時間は,時間スケール分離が増加するにつれて増加する平均値で確率的であり,しかし,抑制状態に対してはより大きくなる。この非対称性は,抑制ヒストン修飾とDNAメチル化の間の交差触媒作用に由来し,後者の比較的遅い減衰速度により増強された。それにもかかわらず,TF仲介陽性自己調節は,この非対称性を再バランスさせ,抑制性刺激に対する活性状態のロバスト性を与える。より一般的には,時間尺度分離下で,正の自己調節クロマチン修飾回路を配線することにより,長期の異なる遺伝子発現パターンが生じ,それはまた,調節リンクの失敗に対してロバストである。【JST・京大機械翻訳】

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遺伝子発現

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