不同病毒感染中大规模三维基因组重排的比较建模

《npj Systems Biology and Applications》：Comparative modelling of large-scale 3D genome re-arrangements in different viral infections

　　

摘要

病毒能够重塑宿主细胞基因组的架构，并改变其表观基因组图谱。在本研究中，我们利用聚合物物理建模方法，通过使用不同病毒感染所引起的可用数据集，研究了病毒诱导的基因组重组，这些病毒感染包括：COVID-19综合征（SARS-CoV-2病毒）、人类普通感冒（HCoV-OC43病毒）和禽流感（IAV-H5N1病毒）。通过结合病毒感染的近期实验Hi-C数据与计算机模拟的聚合物模型，我们发现每种病原体都在A/B区域水平上诱发了特殊的重组，这可以通过病原体特异性地调节蛋白-染色质结合亲和力来编码。具体而言，在SARS-CoV-2和IAV-H5N1感染的细胞中观察到更为显著的效果，其中A/B混合总体上增强，其对称程度取决于感染类型。另一方面，HCoV-OC43感染表现出相对温和的影响。总体而言，我们的结果表明，与更严重疾病表型相关的病毒可能诱导更深层次的、大规模的染色质结构变化。