chromosoomdomeinen

Chromosoomdomeinen zijn ruimtelijk coherente regio's van een chromosoom waarin DNA-sequenties binnen hetzelfde domein onderling vaker met elkaar interageren dan met sequenties buiten het domein. In veel studies komen deze domeinen overeen met wat men Topologisch geassocieerde domeinen (TAD's) noemt. Ze vormen een fundamentele bouwsteen van de 3D-architectuur van het genoom en variëren in grootte van circa 100 kilobasen tot enkele megabases.

Grenzen tussen domeinen worden vaak gekenmerkt door specifieke eiwitbindingen en de oriëntering van bindingplaatsen. Boundaries zijn vaak rijk aan CTCF en cohesine, en de richting van CTCF-bindingssites speelt een rol bij het vormen van loops die domeinen afbakenen volgens het loop-extrusie-model. Deze boundary-elementen dragen bij aan deze isolatie en houden regulerende interacties binnen hun domein.

Functie: domeinen beperken interacties tussen cis-regulerende elementen zoals enhancers en promoters tot binnen hetzelfde domein, wat regulerende landschappen stabiliseert en gecoördineerde expressie mogelijk maakt. Ze dragen ook bij aan replicatie-domeinen en algemene genome-stabiliteit. Veranderingen in domeingrenzen kunnen leiden tot misregulatie van genen en worden in verband gebracht met ontwikkelingsstoornissen en kanker door ectopische interacties.

Dynamiek en variatie: sommige domeinen blijven stabiel tussen celtypen, terwijl andere veranderen tijdens ontwikkeling en differentiatie. Complexe herorganisatie van domeinen kan optreden bij ontwikkeling en bij ziekte, waardoor regulatoire netwerken verschuiven.

Onderzoek en detectie: domeinen worden afgeleid uit chromatin-interactie-technieken zoals Hi-C en andere 3C-methoden; Micro-C biedt hogere resolutie. Aanvullende gegevens van ChIP-seq voor architectuureiwitten en replicatiedata versterken de interpretatie.