要約：
細胞核内のゲノムの3次元組織は、遺伝子発現と細胞プロセスの調節において重要な役割を果たします。細胞周期中、ゲノムはそのアーキテクチャの動的な変化を受け、DNA複製や染色体分離などの特定のイベントを促進します。この研究では、高解像度のイメージング技術と計算分析を使用して、細胞周期全体の3次元ゲノムアーキテクチャの詳細な説明を提供します。
まず、細胞分裂間の期間である間期にゲノム組織を調べることから始めます。ゲノムは、それぞれが特定の染色体と遺伝子クラスターを含む異なる領域に区画化されていることが観察されます。これらの領土は、高度な混乱を示しており、異なるゲノム領域間の相互作用の複雑なネットワークを示唆しています。
細胞がS相に入ると、DNA複製プロセスが始まり、複製病巣の形成につながります。これらの病巣は、非ランダムな方法で組織されており、特定の複製ドメインが互いに優先的な相互作用を示していることがわかります。この配置により、ゲノム全体の効率的で調整された複製が保証されます。
有糸分裂中、重複した染色体は中期プレートに凝縮して整列します。スーパー解像度のイメージングを使用して、セントロメア、テロメア、コヒーシン錯体の組織を含む有糸分裂染色体の複雑な構造の詳細を明らかにします。私たちの分析は、染色体分離の根底にあるメカニズムと遺伝物質の忠実な継承に関する洞察を提供します。
最後に、細胞周期のG1相とG2相の3次元ゲノムアーキテクチャを調査します。ゲノムは、有糸分裂状態からインターフェーズ構成に戻る段階的な再編成を受けることがわかります。この動的プロセスには、有糸分裂構造の分解と間期染色体領土の再確立が含まれます。
結論として、我々の研究は、細胞周期全体の3次元ゲノムアーキテクチャの包括的な理解を提供します。ゲノム組織の観察された変化は、核建築と細胞プロセスの相互作用を強調し、ゲノム調節と細胞周期の進行に関する知識に貢献しています。
