인간 유전체의 접근 가능한 크로마틴 지형

DNase I 과민 반응 부위(DHSs)는 조절 DNA의 표지자로, 증강인자, 프로모터, 인슐레이터, 침묵인자 및 위치 제어 영역을 포함한 모든 유형의 시스 조절 요소 발견의 기반이 되었습니다. 본 연구에서는 125가지 다양한 세포 및 조직 유형에서 유전체 전반에 걸친 프로파일링을 통해 확인된 인간 DHSs의 최초 광범위한 지도를 제시합니다. 약 290만 개의 DHSs를 확인하였으며, 이는 사실상 모든 알려진 실험적으로 검증된 시스 조절 서열을 포함하고, 대부분 세포 특이적 조절을 가진 새로운 요소들을 방대하게 드러냅니다. ENCODE 데이터를 사용한 이들 요소의 주석 분석은 크로마틴 접근성, 전사, DNA 메틸화 및 조절 인자 점유 패턴 간의 새로운 관계를 밝혀냅니다. 우리는 약 58만 개의 원거리 DHSs를 목표 프로모터와 연결하여, 서로 다른 유형의 원거리 DHSs와 특정 프로모터 유형 간의 체계적인 짝짓기를 드러냅니다. 많은 조절 영역에서 크로마틴 접근성의 패턴은 수십에서 수백 개의 공동 활성화된 요소와 조직되고, 특정 영역에서의 세포 간 DNase I 감수성 패턴은 세포 유형 특이적 기능적 행동을 예측할 수 있습니다. DHS 지형은 최근 기능적 진화적 제약의 흔적을 보여줍니다. 그러나 다능성 및 불멸화 세포의 DHS 구획은 고도로 분화된 세포에 비해 더 높은 돌연변이율을 나타내어, 크로마틴 접근성, 증식 잠재력 및 인간 변이 패턴 간의 예상치 못한 연관성을 드러냅니다.