PNAS | 真核生物3D基因组的"极简方案"：中国科学技术大学宋晓元等发现四膜虫用端粒和启动子双锚定取代区室与TAD

背景：真核生物的三维基因组结构对基因调控至关重要，但紧凑型单细胞基因组的折叠原理尚不明确。研究目的：本研究以嗜热四膜虫为模型，通过整合核小体分辨率Micro-C、ATAC-seq和RNA-seq数据，描绘其体细胞大核在生命周期中的染色质结构，探究无后生动物典型隔室/TAD层级结构下的基因组折叠策略。结论：研究发现，四膜虫大核染色体形成以端粒为边界的染色体大小相互作用结构域，而非A/B隔室或内部TAD结构。其基因组由两个特征组织：端粒封端形成稳定的末端-末端相互作用枢纽，启动子近端开放染色质位点锚定长程内部启动子中心环，强度与转录活性相关。在接合生殖过程中，长程内部环和启动子-启动子接触短暂减弱后恢复，而末端-末端接触保持稳定；相关物种梨形四膜虫中也观察到类似结构。这些发现定义了一种以末端为支抗、以启动子为中心的紧凑基因组折叠策略，拓展了已知的真核生物3D基因组结构库，提示启动子相关转录枢纽可在不同真核生物谱系中独立演化。