概述：

piRNA（PIWI-interacting RNA）是可与PIWI蛋白形成Piwi-piRNA效应复合物的种属特异性小RNA，能通过抑制转座子（TE）保持基因组完整性。核RNA输出因子Nxf2作为辅助因子，果蝇Piwi蛋白通过形成异染色质使得目标转录沉默，并在这些靶位点增加H3K9me3修饰和组蛋白H1。

研究者使用ChEP分析全局染色质相关蛋白质组成，以及使用DamID-seq绘制DNA和染色质结合蛋白的结合位点，发现了一个与核纤层蛋白关联的依赖于Piwi/Nxf2的靶标。Piwi或Nxf2耗竭细胞的Hi-C分析显示，在含有Piwi-piRNA靶标TE的区域中，TAD内相互作用减少，TAD间相互作用增加。研究者还分析了Piwi-piRNA/Nxf2介导的piRNA靶区域募集到核外围的功能影响。有趣的是，活性组蛋白标记随着核定位的变化而改变，而抑制性组蛋白标记与染色质构象变化相关。研究者将Nxf2强制连接到新生的报告基因转录本导致报告基因编码位点定位到核外围，同时启动转录调控。结果表明，Piwi-piRNA对TE的调节是由核定位的变化和活性组蛋白标记的去除引发的，然后是影响染色质构象和抑制性组蛋白标记。这些连环变化进一步导致稳定的异染色质结构的形成。

 Piwi耗竭导致piRNA目标TE插入位点的TAD内相互作用减少

概述：

遗传学家大野乾提出，由于剂量补偿，哺乳动物X染色体的基因含量应保持高度保守。X染色体连锁（基因顺序）保守在胎盘哺乳动物中很普遍，可能是由于基因内容或针对可能破坏X染色体失活 (XCI) 的重排间接造成，不属于大野乾的预测范围。先前人类和小鼠X染色体序列之间的比较表明，虽然单拷贝X染色体基因在物种之间是保守的，但大多数扩增基因是独立获得的。

为了更好地了解胎盘哺乳动物中X连锁保守性和X连锁基因含量的进化和功能限制，研究者将一个来自家猫的新的、高质量、长读长的X染色体参考组装（包含19.3 Mb的靶向BAC克隆序列) 与猪、人和老鼠的数据集进行比对。同时，对公共数据库中带注释的X连锁垂直同源基因的综合分析显示，大多数扩增基因家族存在于祖先胎盘X染色体上。随后，研究者生成了家猫Hi-C互作图，并发现了在灵长类动物和啮齿动物中灭活的X染色体的二分结构。最后，研究者发现基因顺序和重组模式的保守是由于对超环（superloop）所需的三维基因组结构的强选择性约束，具有重排X染色体的物种在XCI期间保留了对超环形成至关重要的基因座的祖先顺序和相对间距，不断的补偿性的倒置维持了这些远程物理相互作用。

X染色体结构相关位点的空间结构

概述：

花青素有助于植物着色，是日常饮食中来自于水果和蔬菜的重要抗氧化剂。在苹果（Malus domestica）中，花青素经由光诱导后进行生物合成，苹果果皮成色。

研究者鉴定了一种ERF（乙烯反应因子）蛋白-ERF109，它参与光诱导的花青素生物合成，并通过直接结合花青素相关基因启动子来促进着色。启动子::GUS（β-葡萄糖醛酸酶）报告基因分析和Hi-C分析表明，MdERF109和在其上游的长非编码RNA(lncRNA)MdLNC499位于一个交联信号很强的区域，并且在光诱导花青素形成的过程中，MdLNC499调控着MdERF109的表达。MdERF109蛋白也在苹果着色的早期诱导花青素相关基因的表达和花青素的积累。

MdERF109和MdLNC499的位置（A）以及在染色体水平的互作（红色区域，D）；苹果中的瞬时表达（B）和苹果愈伤组织中GUS蛋白的表达（C）

概述：

葡萄是一种重要的经济作物，也是研究染色质动力学的有用模型。与拟南芥的小而相对简单的基因组相比，葡萄藤包含487Mb的复杂基因组，表现出广泛的转座元件定植。

研究者使用Hi-C、ChIP-seq和ATAC-seq分析染色质特征与31845个葡萄藤表达基因的相关性。ATAC-seq揭示了超过16000个开放染色质区域并对其中近5000个可能的远端增强子进行了展示，这些候选增强子在转录起始位点 (TSS)上下2kb的基因间，并且经过Motif分析，研究者在这些区域确定了480多个转录因子 (TF) 结合位点，其中TCP家族蛋白的结合位点丰度最高。这些开放染色质区域通常距离它们最近的启动子15kb以内，GO富集分析表明它们最近的基因显著富集有TF活性。经由Hi-C互作分析，研究者发现TSS上游2kb以上的候选顺式调节元件 (cCRE) 的位置在活性核区室中，同时还发现H3K4me3、H3K4me1 和 H3K27ac的富集与基因表达相关。综上，ATAC-seq鉴定的基因间开放染色质区域可被认为是葡萄藤中顺式调控区域的潜在候选区。该研究强化了一种有价值的农作物的特征，并有助于阐明对独特植物生物学的理解。

葡萄藤嫩叶中活性和非活性区室

概述：

由染色体结构维持 (SMC)蛋白复合体介导的染色体结构在许多生物体中至关重要。SMC复合体是DNA loop挤压的马达蛋白，但尚不清楚当多个复合体在活细胞中的同一DNA上相遇时会发生什么，以及这些相互作用如何帮助形成活跃的基因组。

研究者创建了一个系统，通过在枯草芽孢杆菌染色体中设计定义的SMC位点来研究体内SMC复合体的相遇，而20多个工程菌株的Hi-C互作分析结果显示出惊人的各种染色体折叠模式，同时基于三维聚合物模拟和理论，该研究确定这些折叠模式和体外研究中一致，都需要SMC复合体在体内相互绕过。该研究提出一个设想： SMC复合体在形成基因组空间结构的同时，通过绕过活动以避免拥堵。

SMC复合体“碰撞”的研究系统

概述：

Verticillium属于植物相关真菌，包括一些共同影响宿主的植物病原体。单倍体Verticillium有时会杂交形成稳定的异源二倍体黄萎病菌Verticillium longisporum，后者专用于十字花科研究。杂交是一种重要的进化机制，可以使生物体适应环境挑战。研究表明，真菌异源二倍体Verticillium longisporum起源于两个单倍体Verticillium菌种之间至少三个独立的杂交事件。

为了揭示杂交引起的基因组重复的影响，研究者分析了两个独立的V. longisporum杂交事件，杂交谱系“A1/D1”和“A1/D3”的基因组和转录组动力学。研究表明，V. longisporum基因组的特点是亲本染色体组之间的基因组重排而显示出镶嵌结构。V. longisporum杂交菌表现出进化动力学的迹象，这些迹象通常与异源二倍体化有关，例如单倍体化和更放松的基因进化。两个杂种谱系内的两个亚基因组的表达模式比两个谱系之间共享的A1亲本的表达模式更相似，表明亲本基因组的表达模式在一个谱系内是同质的。然而，由于在植物中显示差异亲本表达的基因在体外通常显示不同的模式，该研究总结得到两个谱系中的亚基因组具有特异性反应。总体而言，该研究揭示了丝状真菌杂种V. longisporum进化过程中的基因组和转录组可塑性并说明其适应潜力。

黄萎病菌的嵌合基因组结构