A ligação simulada de fatores de transcrição a regiões ativas e inativas dobra os cromossomos humanos em laços, rosetas e domínios topológicos

Biofísicos estão modelando conformações de cromossomos em interfase, frequentemente baseando as forças de interações entre segmentos distantes no mapa genético nas frequências de contato determinadas experimentalmente. Aqui, em vez disso, desenvolvemos um modelo minimalista sem ajuste: fatores de transcrição bivalentes ou multivalentes vermelhos e verdes ligam-se a locais cognatos em cordões de contas ('cromatina') para formar pontes moleculares que estabilizam laços. Na ausência de forças explícitas adicionais, simulações dinâmicas moleculares revelam que fatores ligados se agrupam espontaneamente - vermelho com vermelho, verde com verde, mas raramente vermelho com verde - para dar estruturas que lembram fábricas de transcrição. A ligação de apenas dois fatores de transcrição (ou proteínas) a regiões ativas e inativas dos cromossomos humanos resulta em rosetas, domínios topológicos e mapas de contato muito semelhantes aos observados experimentalmente. Esta 'atração induzida por ponte' emergente prova ser uma força robusta, simples e genérica capaz de organizar cromossomos em interfase em todas as escalas.