Direct DNA crosslinking with CAP-C uncovers transcription-dependent chromatin organization at high resolution

染色质 DNA 染色体构象捕获 抄写(语言学) 细胞生物学 生物 生物物理学 转录因子 增强子 分子生物学 化学 遗传学 基因 语言学 哲学
作者
Qiancheng You,Anthony Cheng,Xi Gu,Bryan T. Harada,Miao Yu,Tong Wu,Bing Ren,Zhengqing Ouyang,Chuan He
出处
期刊:Nature Biotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:39 (2): 225-235 被引量:47
标识
DOI:10.1038/s41587-020-0643-8
摘要

Determining the spatial organization of chromatin in cells mainly relies on crosslinking-based chromosome conformation capture techniques, but resolution and signal-to-noise ratio of these approaches is limited by interference from DNA-bound proteins. Here we introduce chemical-crosslinking assisted proximity capture (CAP-C), a method that uses multifunctional chemical crosslinkers with defined sizes to capture chromatin contacts. CAP-C generates chromatin contact maps at subkilobase (sub-kb) resolution with low background noise. We applied CAP-C to formaldehyde prefixed mouse embryonic stem cells (mESCs) and investigated loop domains (median size of 200 kb) and nonloop domains (median size of 9 kb). Transcription inhibition caused a greater loss of contacts in nonloop domains than loop domains. We uncovered conserved, transcription-state-dependent chromatin compartmentalization at high resolution that is shared from Drosophila to human, and a transcription-initiation-dependent nuclear subcompartment that brings multiple nonloop domains in close proximity. We also showed that CAP-C could be used to detect native chromatin conformation without formaldehyde prefixing. CAP-C uses multifunctional DNA crosslinkers of defined sizes to increase resolution and signal-to-noise in chromosome conformation capture experiments.
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