Computational Identification of Diverse Mechanisms Underlying Transcription Factor-DNA Occupancy
Notice bibliographique
Résumé
ChIP-based genome-wide assays of transcription factor (TF) occupancy have emerged as a powerful, high-throughput method to understand transcriptional regulation, especially on a global scale. This has led to great interest in the underlying biochemical mechanisms that direct TF-DNA binding, with the ultimate goal of computationally predicting a TF's occupancy profile in any cellular condition. In this study, we examined the influence of various potential determinants of TF-DNA binding on a much larger scale than previously undertaken. We used a thermodynamics-based model of TF-DNA binding, called "STAP," to analyze 45 TF-ChIP data sets from Drosophila embryonic development. We built a cross-validation framework that compares a baseline model, based on the ChIP'ed ("primary") TF's motif, to more complex models where binding by secondary TFs is hypothesized to influence the primary TF's occupancy. Candidates interacting TFs were chosen based on RNA-SEQ expression data from the time point of the ChIP experiment. We found widespread evidence of both cooperative and antagonistic effects by secondary TFs, and explicitly quantified these effects. We were able to identify multiple classes of interactions, including (1) long-range interactions between primary and secondary motifs (separated by ≤150 bp), suggestive of indirect effects such as chromatin remodeling, (2) short-range interactions with specific inter-site spacing biases, suggestive of direct physical interactions, and (3) overlapping binding sites suggesting competitive binding. Furthermore, by factoring out the previously reported strong correlation between TF occupancy and DNA accessibility, we were able to categorize the effects into those that are likely to be mediated by the secondary TF's effect on local accessibility and those that utilize accessibility-independent mechanisms. Finally, we conducted in vitro pull-down assays to test model-based predictions of short-range cooperative interactions, and found that seven of the eight TF pairs tested physically interact and that some of these interactions mediate cooperative binding to DNA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».