染色体各向同性构象波动中的集体性：揭示细胞周期非依赖的核内异质性机制

来自国际团队的研究人员通过整合seqFISH+多组学数据，解析了446个小鼠胚胎干细胞(mESCs)中单条染色体的三维动态波动特征。研究发现染色体波动存在各向同性和各向异性两种模式：前者呈现跨染色体同步化特征，反映细胞周期非依赖的核内异质性；后者则与重复DNA-核因子互作形成的纺锤形结构相关。该研究为理解基因组空间组织机制提供了新视角。

　　

真核生物间期染色体在细胞核内维持着动态三维构象。传统研究主要依赖染色体构象捕获技术(3C)获取染色体区域接触频率，而这项突破性工作通过顺序荧光原位杂交(seqFISH+)结合多组学方法，首次系统描绘了446个小鼠胚胎干细胞(mESCs)中单条染色体的聚合物特性波动。研究人员对空间基因组学数据及核因子信号（包括组蛋白修饰、重复DNA序列和染色体间区室蛋白）进行主成分分析(PCA)，揭示染色体波动存在两种典型模式：各向同性波动呈现跨染色体类型的同步化特征，这种细胞周期非依赖的外在异质性(extrinsic heterogeneity)反映了核内全局协调机制；而各向异性波动则形成纺锤状构象，与重复DNA-核因子的特异性互作密切相关。这些发现为解析染色体空间折叠规律及其与核因子的互作网络提供了全新框架，对理解基因组三维动态调控具有重要启示。