分子生物学：クロマチン構造の確立は胚の過剰転写と相互に影響し合う
Nature 646, 8083 doi: 10.1038/s41586-025-09400-5
受精の後に、初期胚ではトポロジカルドメイン（TAD）などの従来からあるクロマチン構造の崩壊が起こる。次いで、三次元クロマチン構造が非常にゆっくりとde novoに確立される間に、接合子ゲノム活性化が始まる。哺乳類の初期胚でクロマチン構造がどのようにして確立され、転写とどのように相互作用するのかは明らかにされていない。本研究で我々は、マウスの初期発生を通じてずっと、CTCFがクロマチンを占拠していることを示す。これとは対照的に、1細胞期胚ではコヒーシンはクロマチンにはほとんど結合しておらず、これはTADの崩壊と一致している。その後、2細胞期胚から8細胞期胚にかけて、コヒーシンの結合はTADの確立を伴って次第に増加する。意外にもこの時期に、強力な「遺伝子コヒーシンアイランド（GCI）」が、活性な遺伝子の遺伝子本体にわたって出現する。GCI遺伝子は、細胞のアイデンティティーに関わる遺伝子や調節遺伝子が多く、プロモーターではH3K4me3が広範に見られ、エンハンサーの近傍には転写因子やコヒーシンローダーNIPBLが強力に結合している。2〜8細胞期の胚では転写が過剰に活性化していて、これはGCI形成に必要であることが示された。逆に、転写の誘導によってもGCIを形成することができた。GCIは絶縁境界としても機能することが可能で、近傍のCTCF部位と接触ドメインを形成し、これによってGCI遺伝子の転写レベルと安定性の両方が高まった。これらのデータは、三次元ゲノム構造を形作るとともに三次元ゲノム構造によって促進される初期胚での過剰転写状態を明らかにしており、クロマチン構造と転写の間の緊密な相互作用を示している。
