Nukleosomen-Positionierungssignale in genomischer DNA

Obwohl Histone Nukleosomen auf nahezu jeder genomischen Sequenz bilden können, zeigen DNA-Sequenzen erhebliche Variabilität in ihrer Bindungsaffinität. Wir haben DNA-Sequenzen von Saccharomyces cerevisiae verwendet, deren Nukleosomen-Bindungsaffinitäten experimentell bestimmt wurden (Yuan et al. 2005), um eine Support-Vektor-Maschine zu trainieren, die das Potenzial zur Nukleosomenbildung für eine gegebene DNA-Sequenz zu identifizieren. Die DNA-Sequenzen, deren Potenzial zur Nukleosomenbildung am genauesten vorhergesagt wird, sind diejenigen, die starke Nukleosomen bildende oder hemmende Signale enthalten und sich innerhalb von genomischen DNA-Stücken der Nukleosomlänge mit kontinuierlichen Nukleosomenbildungs- oder Hemmungssignalen befinden. Wir haben die experimentell bestimmten Nukleosomenpositionen über einen gut charakterisierten Promotorbereich von S. cerevisiae genau vorhergesagt und starke Periodizität innerhalb von 199 zentrierten Mononukleosomen identifiziert, die kürzlich untersucht wurden (Segal et al. 2006), obwohl keine Periodizitätsinformationen zur Schulung der Support-Vektor-Maschine verwendet wurden. Unsere Analyse deutet darauf hin, dass nur eine Teilmenge von Nukleosomen wahrscheinlich durch intrinsische Sequenzsignale positioniert wird. Diese Beobachtung steht im Einklang mit den verfügbaren experimentellen Daten und ist inkonsistent mit dem Vorschlag eines Nukleosomen-Positionierungscodes. Schließlich zeigen wir, dass intrinsische Nukleosomen-Positionierungssignale sowohl hemmender als auch variabler in Promotorregionen sind als in offenen Leserahmen in S. cerevisiae.