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Prediction of histone post-translational modification patterns based on nascent transcription data

H3K4me3 生物 染色质 先锋因素 核小体 组蛋白修饰酶 组蛋白密码 转录协同调节子 组蛋白 抄写(语言学) 组蛋白甲基化 遗传学 细胞生物学 计算生物学 染色质重塑 发起人 基因表达 DNA DNA甲基化 基因 哲学 语言学
作者
Zhong Wang,Alexandra G. Chivu,Lauren A. Choate,Edward J. Rice,Donald C. Miller,Teresa Chu,Shao‐Pei Chou,N Kingsley,Jessica L. Petersen,Carrie J. Finno,Rebecca Bellone,Douglas F. Antczak,John T. Lis,Charles G. Danko
出处
期刊:Nature Genetics [Springer Nature]
卷期号:54 (3): 295-305 被引量:57
标识
DOI:10.1038/s41588-022-01026-x
摘要

The role of histone modifications in transcription remains incompletely understood. Here, we examine the relationship between histone modifications and transcription using experimental perturbations combined with sensitive machine-learning tools. Transcription predicted the variation in active histone marks and complex chromatin states, like bivalent promoters, down to single-nucleosome resolution and at an accuracy that rivaled the correspondence between independent ChIP-seq experiments. Blocking transcription rapidly removed two punctate marks, H3K4me3 and H3K27ac, from chromatin indicating that transcription is required for active histone modifications. Transcription was also required for maintenance of H3K27me3, consistent with a role for RNA in recruiting PRC2. A subset of DNase-I-hypersensitive sites were refractory to prediction, precluding models where transcription initiates pervasively at any open chromatin. Our results, in combination with past literature, support a model in which active histone modifications serve a supportive, rather than an essential regulatory, role in transcription.

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