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大規模なトポロジカルに関連するドメイン（TAD）には不規則な間隔のヌクレオソームクラッチが含まれており、そのようなクラッチ間の相互作用は、これらのドメインの圧縮を助けると考えられています。ここでは、ネイティブソースのヒトおよびラムダフェージDNA上に数百のヌクレオソームを含むTADサイズのクロマチン繊維を再構成し、単一分子レベルでの機械的特性を、さまざまなヌクレオソーム反復長さの短い「601」アレイと比較しました。蛍光イメージングは、ヒストンによるDNAの飽和とマグネシウム濃度の増加により、圧縮の増加を示しました。ヌクレオソームクラスターとその構造変動は、閉じ込められたナノチャネルで視覚化されました。力分光法により、TADサイズの繊維の類似の機械的特性が短い繊維と同様の機械的特性だけでなく、ヌクレオソームの遠いクラッチ間の相互作用を破ることと一致して、大きな破裂イベントも明らかにしました。天然のヒトDNA、ラムダフェージュ、および「601」DNAのアレイは、再構成収量とヌクレオソームの安定性にわずかな違いを特徴としていましたが、繊維のグローバルな構造的および機械的特性は類似していました。これらの単一分子実験は、無秩序で動的に相互作用するヌクレオソームクラッチからなる大きなTADサイズのクロマチンドメインを安定化する機械的な力と、大きなクロマチンドメインの凝縮に対する効果を定量化します。
大規模なトポロジカルに関連するドメイン（TAD）には不規則な間隔のヌクレオソームクラッチが含まれており、そのようなクラッチ間の相互作用は、これらのドメインの圧縮を助けると考えられています。ここでは、ネイティブソースのヒトおよびラムダフェージDNA上に数百のヌクレオソームを含むTADサイズのクロマチン繊維を再構成し、単一分子レベルでの機械的特性を、さまざまなヌクレオソーム反復長さの短い「601」アレイと比較しました。蛍光イメージングは、ヒストンによるDNAの飽和とマグネシウム濃度の増加により、圧縮の増加を示しました。ヌクレオソームクラスターとその構造変動は、閉じ込められたナノチャネルで視覚化されました。力分光法により、TADサイズの繊維の類似の機械的特性が短い繊維と同様の機械的特性だけでなく、ヌクレオソームの遠いクラッチ間の相互作用を破ることと一致して、大きな破裂イベントも明らかにしました。天然のヒトDNA、ラムダフェージュ、および「601」DNAのアレイは、再構成収量とヌクレオソームの安定性にわずかな違いを特徴としていましたが、繊維のグローバルな構造的および機械的特性は類似していました。これらの単一分子実験は、無秩序で動的に相互作用するヌクレオソームクラッチからなる大きなTADサイズのクロマチンドメインを安定化する機械的な力と、大きなクロマチンドメインの凝縮に対する効果を定量化します。
Large topologically associated domains (TADs) contain irregularly spaced nucleosome clutches, and interactions between such clutches are thought to aid the compaction of these domains. Here, we reconstituted TAD-sized chromatin fibers containing hundreds of nucleosomes on native source human and lambda-phage DNA and compared their mechanical properties at the single-molecule level with shorter '601' arrays with various nucleosome repeat lengths. Fluorescent imaging showed increased compaction upon saturation of the DNA with histones and increasing magnesium concentration. Nucleosome clusters and their structural fluctuations were visualized in confined nanochannels. Force spectroscopy revealed not only similar mechanical properties of the TAD-sized fibers as shorter fibers but also large rupture events, consistent with breaking the interactions between distant clutches of nucleosomes. Though the arrays of native human DNA, lambda-phage and '601' DNA featured minor differences in reconstitution yield and nucleosome stability, the fibers' global structural and mechanical properties were similar, including the interactions between nucleosome clutches. These single-molecule experiments quantify the mechanical forces that stabilize large TAD-sized chromatin domains consisting of disordered, dynamically interacting nucleosome clutches and their effect on the condensation of large chromatin domains.
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