転写生成されたねじれストレスはヌクレオソームを不安定にします

RNAポリメラーゼII（POL II）が遺伝子を転写すると、秩序だったヌクレオソームの配列に遭遇します。in vivoでこの配列を通過する方法は未解決のままです。あるモデルは、転写中に生成されたねじれ応力がPol IIの前にヌクレオソームを不安定にすることを提案しています。ここでは、次世代シーケンスを使用して、波動DNAの高解像度マッピングの方法を説明し、ねじれがショウジョウバエメラノガスター細胞の遺伝子発現と相関していることを示します。トポイソメラーゼ阻害を介したねじれストレスの蓄積は、転写開始部位でPol IIの増加をもたらします。トポイソメラーゼI阻害は新生期のRNA転写産物の増加をもたらしますが、トポイソメラーゼII阻害はほとんど変化を引き起こしません。Pol IIの伸長に対する異なる効果にもかかわらず、トポイソメラーゼ阻害は、遺伝子体内のヌクレオソームの離職と塩溶解度の増加をもたらし、したがって、ヌクレオソームのダイナミクスに対するねじれストレスの伸長に依存しない効果がヌクレオソームの運動に寄与することを示唆しています。

As RNA polymerase II (Pol II) transcribes a gene, it encounters an array of well-ordered nucleosomes. How it traverses through this array in vivo remains unresolved. One model proposes that torsional stress generated during transcription destabilizes nucleosomes ahead of Pol II. Here, we describe a method for high-resolution mapping of underwound DNA, using next-generation sequencing, and show that torsion is correlated with gene expression in Drosophila melanogaster cells. Accumulation of torsional stress, through topoisomerase inhibition, results in increased Pol II at transcription start sites. Whereas topoisomerase I inhibition results in increased nascent RNA transcripts, topoisomerase II inhibition causes little change. Despite the different effects on Pol II elongation, topoisomerase inhibition results in increased nucleosome turnover and salt solubility within gene bodies, thus suggesting that the elongation-independent effects of torsional stress on nucleosome dynamics contributes to the destabilization of nucleosomes.