초록 :
세포 핵 내의 게놈의 3 차원 조직은 유전자 발현 및 세포 과정을 조절하는데 중요한 역할을한다. 세포주기 동안, 게놈은 DNA 복제 및 염색체 분리와 같은 특정 사건을 촉진하기 위해 구조의 역동적 인 변화를 겪습니다. 이 연구에서, 우리는 고해상도 이미징 기술과 계산 분석을 사용하여 세포주기 전체에 걸쳐 3 차원 게놈 구조에 대한 자세한 설명을 제공합니다.
우리는 세포 분열 사이의 기간 인 간기 동안 게놈 조직을 검사하는 것으로 시작합니다. 우리는 게놈이 각각 특정 염색체 및 유전자 클러스터를 함유하는 별개의 영토로 구획화된다는 것을 관찰한다. 이 영토는 높은 수준의 혼합을 보여 주며, 이는 다른 게놈 영역 간의 복잡한 상호 작용 네트워크를 시사합니다.
세포가 S 단계로 들어 오면 DNA 복제 과정이 시작되어 복제 초점이 형성됩니다. 우리는 이러한 초점이 비 랜덤 방식으로 구성되어 있음을 관찰하며, 특정 복제 영역은 서로 우선적 인 상호 작용을 나타냅니다. 이 배열은 전체 게놈의 효율적이고 조정 된 복제를 보장합니다.
유사 분열 동안, 복제 된 염색체는 중기 판에 응축되고 정렬된다. 우리는 초고 해상도 이미징을 사용하여 중심체, 텔로미어 및 코 헤신 복합체의 구성을 포함하여 유사 분열 염색체의 복잡한 구조적 세부 사항을 밝혀냅니다. 우리의 분석은 염색체 분리의 기본 메커니즘과 유전자 물질의 충실한 상속에 대한 통찰력을 제공합니다.
마지막으로, 우리는 세포주기의 G1 및 G2 상 동안 3 차원 게놈 구조를 조사한다. 우리는 게놈이 유사 분열 상태에서 인터상 구성으로 전환되는 점진적인 재구성을 겪는다는 것을 발견했다. 이러한 동적 과정은 유사 분열 구조의 분해 및 간 염색체 영토의 재건을 포함한다.
결론적으로, 우리의 연구는 세포주기 전체에 걸쳐 3 차원 게놈 구조에 대한 포괄적 인 이해를 제공합니다. 게놈 조직의 관찰 된 변화는 핵 구조와 세포 과정 사이의 상호 작용을 강조하여 게놈 조절 및 세포주기 진행에 대한 우리의 지식에 기여합니다.
