SETDB1/NSD依存性H3K9ME3/H3K36ME3デュアルヘテロクロマチンは、装着したエンハンサーをブックマークすることで遺伝子発現プロファイルを維持します

ヘテロクロマチンによる遺伝子サイレンシングは、細胞の同一性に重要な役割を果たします。ここでは、典型的なH3K9ME3マークとH3K36ME3で同時に濃縮される非定型ヘテロクロマチンの局在、生合成、および機能を特徴付けます。ヒストンメチルトランスフェラーゼセットドメインに依存しているマウス胚性幹細胞の数千のデュアル領域を、H3K9ME3およびH3K36ME3を生成するために、それぞれ分岐したドメイン1（SETDB1）および核SETドメイン（NSD）を含むタンパク質を含むタンパク質（NSD）を含むタンパク質を同定しました。SETDB1除去時、デュアルドメインは両方のマークを失い、アクティブエンハンサーの署名を獲得し、上方制御された遺伝子と接触し、ヘテロクロマチンによって遺伝子が制御される重要な経路である可能性があることを示唆しています。分化した組織では、これらのデュアルドメインのサブセットが不安定になり、活性エンハンサーマークが濃縮され、細胞のアイデンティティの維持におけるヘテロクロマチンの関与に関する機械的な洞察を提供します。

Gene silencing by heterochromatin plays a crucial role in cell identity. Here, we characterize the localization, the biogenesis, and the function of an atypical heterochromatin, which is simultaneously enriched in the typical H3K9me3 mark and in H3K36me3, a histone mark usually associated with gene expression. We identified thousands of dual regions in mouse embryonic stem (ES) cells that rely on the histone methyltransferases SET domain bifurcated 1 (SETDB1) and nuclear set domain (NSD)-containing proteins to generate H3K9me3 and H3K36me3, respectively. Upon SETDB1 removal, dual domains lose both marks, gain signatures of active enhancers, and come into contact with upregulated genes, suggesting that it might be an important pathway by which genes are controlled by heterochromatin. In differentiated tissues, a subset of these dual domains is destabilized and becomes enriched in active enhancer marks, providing a mechanistic insight into the involvement of heterochromatin in the maintenance of cell identity.