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Les queues d'histones et leurs modifications épigénétiques jouent des rôles cruciaux dans la régulation de l'expression des gènes en altérant l'architecture de la chromatine. Cependant, les mécanismes structuraux par lesquels les queues d'histones influencent l'interconversion entre chromatine active et inactive demeurent inconnus. Étant donné les défis techniques pour obtenir des caractérisations expérimentales détaillées de la structure de la chromatine, les calculs multiscale offrent une alternative prometteuse pour modéliser l'effet des queues d'histones sur le repliement de la chromatine. Ici, nous combinons des simulations de dynamique moléculaire atomistique multimicrosecondes de dinucléosomes et de queues d'histones dans un solvant explicite et des ions, réalisées avec trois champs de force à la pointe de la technologie et validées par des mesures expérimentales de RMN, avec des simulations Monte Carlo à grain grossi d'arrays de 24 nucléosomes pour décrire le paysage conformational des queues d'histones, leur rôle dans la compaction de la chromatine, et l'impact de l'acétylation de la lysine, un changement épigénétique répandu, sur les deux. Nous constatons que, bien que les queues de type sauvage soient hautement flexibles et désordonnées, l'augmentation dramatique de l'ordre de la structure secondaire par l'acétylation de la lysine déplie la chromatine en réduisant la disponibilité des queues pour des interactions internucléosomiques cruciales de compactage de fibre. Cette description au niveau moléculaire de l'effet des queues d'histones et de leurs modifications de charge sur le repliement de la chromatine explique la sensibilité à la séquence et souligne la délicate connexion entre les effets structuraux et fonctionnels locaux et globaux. Notre approche ouvre également de nouvelles avenues pour des processus multiscales de complexes biomoléculaires.
Collepardo‐Guevara et al. (Mon,) ont étudié cette question.