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分子生物学：遺伝子境界にある負の超らせんが遺伝子のトポロジーを調節する
Nature 577, 7792 doi: 10.1038/s41586-020-1934-4
転写は、トポロジカルなストレスや複製フォークとの衝突を生じるため、複製中の染色体の完全性を脅かす。DNAトポイソメラーゼのTop1とTop2、そしてHMGBファミリーのタンパク質Hmo1は、DNAの複製と転写を助ける。今回我々は、細胞周期のG1期とS期にある出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）の遺伝子について、トポロジカルな構造を示す。我々は、DNAが、遺伝子境界では負の向きに巻かれ、コード領域内では正の向きに巻かれていることを見いだした。この配置はPol IIやS期に依存しない。Top2とHmo1は遺伝子境界で負の超らせんを保ち、一方でTop1はコード領域内で作用する。転写は、複製フォークの向きとは無関係に、コード領域内にRNA–DNAハイブリッド鎖を生み出す。S期の間、Hmo1は負に巻かれたDNAをTop2から守るが、一方Top2はPol IIとTop1をコード領域に閉じ込め、遺伝子境界での転写のリークや異常なハイブリッド鎖に対抗する。遺伝子境界に生じた負の超らせんは、超らせんの拡散とコード領域でのヌクレオソーム再配置を防いでいる。DNAのループ形成は、Top2クラスターで起こる。我々は、Hmo1が遺伝子境界を十字型のコンホメーションに固定し、また、Top2と共に、転写が抑制されているときでさえもトポロジカルな配置の記憶を保持する遺伝子構造を調節していると提案する。
