Molecular Dynamics-Guided All-Atom Reconstruction of Cryo-ET Maps Reveals Mechanisms of Histone Tail-Mediated Chromatin Compaction
Notice bibliographique
Résumé
Dynamics and physical state of chromatin are crucial in regulating gene expression, DNA replication, and repair. Intrinsically disordered histone tails were previously recognized as key modulators of chromatin states. However, detailed atomistic mechanisms by which histone tail dynamics are associated with chromatin compaction and higher-order chromatin organization remain poorly understood. In this work, we combine extensive all-atom molecular dynamics simulations of tri-nucleosomes with cryo-electron tomography (Cryo-ET) of native nucleosome arrays to investigate histone tail-mediated chromatin folding. Our approach offers distinct advantages as it elucidates realistic inter- and intra-nucleosomal interactions and DNA conformations derived from physics-based MD simulations, enabling a more accurate and physically grounded interpretation of Cryo-ET data. The results reveal that histone tails promote chromatin compaction and constrain tri-nucleosome unfolding via three major patterns: through histone-DNA interactions, histone H2A-H4 and H3-H4 tail-tail interactions. Notably, the distributions of MD-generated structural parameters of tri-nucleosomes with truncated histone tails were found to be in strong agreement with those of experimental open chromatin arrays with widely spaced nucleosomes, whereas the system with histone tails resembled more condensed chromatin. These findings provide mechanistic insights into how histone tails may mediate chromatin folding at the atomistic scale and underscore the dual role of histone tails in both structural compaction and inter-nucleosomal communication.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».