Biopolym. Cell. 2018; 34(6):426-434.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.00098D
Структура та функції біополімерів
Організація петельних доменів ДНК в гліобластомних клітинах T98G за їх різних функціональних станів
1Афанасьєва К. С., 1Семенова А. Ю., 2Лукаш Л. Л., 1Сиволоб А. В.
  1. Навчально-науковий центр «Інститут біології та медицини»
    Київського національного університету імені Тараса Шевченка
    вул. Володимирська, 64/13, Київ, Україна, 01601
  2. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03143

Abstract

Організація петельних доменів хроматину, яка відіграє важливу роль у регуляції транскрипції, напевно може залежати від функціонального стану клітини. Мета. Дослідити можливу реорганізацію петель ДНК при функціональних переходах у гліобластомних клітинах T98G. Методи. Ми застосовували метод електрофорезу ДНК ізольованих клітин (кометний електрофорез) для аналізу кінетики міграції петель ДНК з нуклеоїдів, отриманих з лізованих клітин. Результати. Клітини, заарештовані на фазі G1 клітинного циклу, характеризуються порівняно низьким вмістом ДНК у хвостах комет внаслідок низького вмісту ДНК у складі петель, що знаходяться у межах роздільної здатності кометного електрофорезу (до ~300 кб). Після реактивації клітин контурна довжина петель суттєво зростає, паралельно зі зниженням лінійної щільності петель уздовж геному. Висновки. Оскільки подібні ефекти спостерігались нами раніше для активованих лімфоцитів, ми робимо висновок, що зростання розміру петель та відповідне зниження їхньої лінійної щільності може бути загальною характеристикою активованих клітин.
Keywords: петлі ДНК, клітинна лінія T98G, кометний електрофорез, функціональні стани клітин
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Dekker J, Marti-Renom MA, Mirny LA. Exploring the three-dimensional organization of genomes: interpreting chromatin interaction data. Nat Rev Genet. 2013;14(6):390-403.
[2] Gibcus JH, Dekker J. The hierarchy of the 3D genome. Mol Cell. 2013;49(5):773-82.
[3] Dekker J, Mirny L. The 3D Genome as Moderator of Chromosomal Communication. Cell. 2016;164(6):1110-1121.
[4] Dixon JR, Gorkin DU, Ren B. Chromatin Domains: The Unit of Chromosome Organization. Mol Cell. 2016;62(5):668-80. Review.
[5] Kadauke S, Blobel GA. Chromatin loops in gene regulation. Biochim Biophys Acta. 2009;1789(1):17-25.
[6] Sexton T, Cavalli G. The role of chromosome domains in shaping the functional genome. Cell. 2015;160(6):1049-59.
[7] Lieberman-Aiden E, van Berkum NL, Williams L, Imakaev M, Ragoczy T, Telling A, Amit I, Lajoie BR, Sabo PJ, Dorschner MO, Sandstrom R, Bernstein B, Bender MA, Groudine M, Gnirke A, Stamatoyannopoulos J, Mirny LA, Lander ES, Dekker J. Comprehensive mapping of long-range interactions reveals folding principles of the human genome. Science. 2009;326(5950):289-93.
[8] Rao SS, Huntley MH, Durand NC, Stamenova EK, Bochkov ID, Robinson JT, Sanborn AL, Machol I, Omer AD, Lander ES, Aiden EL. A 3D map of the human genome at kilobase resolution reveals principles of chromatin looping. Cell. 2014;159(7):1665-80.
[9] Sanborn AL, Rao SS, Huang SC, Durand NC, Huntley MH, Jewett AI, Bochkov ID, Chinnappan D, Cutkosky A, Li J, Geeting KP, Gnirke A, Melnikov A, McKenna D, Stamenova EK, Lander ES, Aiden EL. Chromatin extrusion explains key features of loop and domain formation in wild-type and engineered genomes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(47):E6456-65.
[10] Fudenberg G, Imakaev M, Lu C, Goloborodko A, Abdennur N, Mirny LA. Formation of Chromosomal Domains by Loop Extrusion. Cell Rep. 2016;15(9):2038-49.
[11] Vian L, Pękowska A, Rao SSP, Kieffer-Kwon KR, Jung S, Baranello L, Huang SC, El Khattabi L, Dose M, Pruett N, Sanborn AL, Canela A, Maman Y, Oksanen A, Resch W, Li X, Lee B, Kovalchuk AL, Tang Z, Nelson S, Di Pierro M, Cheng RR, Machol I, St Hilaire BG, Durand NC, Shamim MS, Stamenova EK, Onuchic JN, Ruan Y, Nussenzweig A, Levens D, Aiden EL, Casellas R. The Energetics and Physiological Impact of Cohesin Extrusion. Cell. 2018;173(5):1165-1178.e20.
[12] Olive PL. The comet assay. An overview of techniques. Methods Mol Biol. 2002;203:179-94.
[13] Collins AR. The comet assay for DNA damage and repair: principles, applications, and limitations. Mol Biotechnol. 2004;26(3):249-61.
[14] Afanasieva K, Zazhytska M, Sivolob A. Kinetics of comet formation in single-cell gel electrophoresis: loops and fragments. Electrophoresis. 2010;31(3):512-9.
[15] Afanasieva K, Chopei M, Zazhytska M, Vikhreva M, Sivolob A. DNA loop domain organization as revealed by single-cell gel electrophoresis. Biochim Biophys Acta. 2013;1833(12):3237-3244.
[16] Afanasieva K, Chopei M, Sivolob A. Single nucleus versus single-cell gel electrophoresis: kinetics of DNA track formation. Electrophoresis. 2015;36(7-8):973-7.
[17] Afanasieva K, Chopei M, Lozovik A, Semenova A, Lukash L, Sivolob A. DNA loop domain organization in nucleoids from cells of different types. Biochem Biophys Res Commun. 2017;483(1):142-146.
[18] Afanasieva K, Sivolob A. Physical principles and new applications of comet assay. Biophys Chem. 2018;238:1-7.
[19] Stein GH. T98G: an anchorage-independent human tumor cell line that exhibits stationary phase G1 arrest in vitro. J Cell Physiol. 1979;99(1):43-54.
[20] Kiseleva LN, Kartashev AV, Vartanyan NL, Pinevich AA, Samoilovich MP. Characteristics of A172 and T98G cell lines. Tsitologiia. 2016;58(5):349-55. English, Russian.
[21] Elso CM, Roberts LJ, Smyth GK, Thomson RJ, Baldwin TM, Foote SJ, Handman E. Leishmaniasis host response loci (lmr1-3) modify disease severity through a Th1/Th2-independent pathway. Genes Immun. 2004;5(2):93-100.
[22] Phipson B, Smyth GK. Permutation P-values should never be zero: calculating exact P-values when permutations are randomly drawn. Stat Appl Genet Mol Biol. 2010;9:Article39.