Heterogeneous loop model to infer 3D chromosome structures from Hi-C

来源 :第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ghca123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  Adapting a well-established formalism of ideal polymer network in polymer physics,we develop a method to infer three-dimensional(3D)folding of chromatin from Hi-C data.The 3D chromosome structures generated from our proposal,termed the heterogeneous loop model(HLM),visualize chromosome organizations that can substantiate the measurements from FISH,ChIA-PET,and RNA-Seq signals.We demonstrate the utility of HLM with a few case studies.Specifically,the HLM-generated chromosome structures not only reproduce the spatial distribution of topologically associated domains(TADs)from FISH measurement but also show the phase-segregated conformations of A-and B-type TADs explicitly.The chromatin globules of α-globin gene domain modeled by HLM for two distinct cell lines are employed to explain why gene expression levels in the two cell lines differ from each other.Finally,HLM-generated chromosome 19 of mouse embryonic stem cells(mESCs)using single-cell Hi-C data collected over each cell cycle phase offers dramatic view of changes in chromosome conformations along the cell cycle.HLM can be used as a computationally efficient and versatile modeling tool to generate chromosome structures with which to decipher the structural origin of genome function.
其他文献
  本文采用计算机模拟研究了两嵌段共聚物/均聚物/纳米棒复合体系的自组装行为,探讨了纳米棒数目、大小、表面性质、以及聚合物比例等因素对复合体系自组装行为的影响。通
会议
  对于ABC三嵌段共聚物来说,根据其两两嵌段之间的相互作用关系,我们可以将其分为两大类。一类是,当高分子链两端嵌段的相互作用χACN大于相邻的两种嵌段相互作用χABN和χ
会议
  我们采用数值计算的方法来探究两嵌段共聚物薄膜柱状相在正弦波状衬底上三种可能取向的相对稳定性。由于衬底是沿着单一方向波动的,因此柱状相可以与衬底平行或者垂直于衬
会议
  在自然界与工程领域存在大量形式各异的复杂流体系统(常温常压下的固体材料在爆轰或强冲击下也表现出复杂的流动行为)。物理建模与算法设计是数值实验研究中缺一不可的两
会议
  与平衡态系统中的热运动不同,活性物质将其他形式的能量转化为自身的动能而向前运动,常见的例子有鸟群、微生物和人体细胞等。这类系统远离平衡态,因此表现出了非同寻常的物
会议
  The late David Pines was the founder of the Institute for Complex Adaptive Matter,he grew to feel that Emergence,the top-down appearance of phenomena that n
会议
  在嵌段共聚物自组装形成的多种有序相结构中,复杂的球状相结构占据的相空间大多非常狭窄,从而给实验观察带来了相当的挑战.比如Frank-Kasper 相只有在体系具有较宽球状相相
会议
  神经元通常被认为是大脑计算的基本单元。为理解大脑的信息处理机制,对神经元动力学的数学建模与分析已成为一种非常有效的研究手段。目前人们已经发展出多种神经元模型分
会议
  DNA 不仅是遗传信息的载体,还可以被利用于设计胶体颗粒之间的相互作用。可以将末端为互补的DNA 单链的两种接枝包裹到胶体颗粒表面,通过设计DNA 单链的碱基序列、接枝的长
会议
  钙离子(Ca2+)作为细胞内最普遍使用的信使分子,常以浓度振荡变化的方式控制许多细胞活动。细胞凋亡(apoptosis)是细胞死亡的主要方式,由十分复杂的信号网络所控制。很多研
会议