Multi-scale study of the genome architecture and its dynamical facets
Loading...
Document Type
Document Version
Author
Director
Martí Renom, Marc A.
Tutor
Other authors
Publication Date
Pages
160 p.
Embargo date
License
Citation
Soler Vila, P. Multi-scale study of the genome architecture and its dynamical facets. Universitat Pompeu Fabra; 2019. handle: http://hdl.handle.net/10803/668229
This citation was generated automatically.
Citation
Doctoral program
Programa de doctorat en Biomedicina
Abstract
High-throughput Chromosome Conformation Capture (3C) techniques have provided a comprehensive overview of the genome architecture. Hi-C, a derivative of 3C, has become a reference technique to study the 3D chromatin structure and its relationship with the functional state of the cell. However, several aspects of the analysis and interpretation of Hi-C data remain a challenge and may hide a potential yet to be unveiled. In this thesis, we explore the structural landscape of multiple chromatin features. We developed an integrative approach combining in situ Hi-C data with nine additional omic layers and revealed a new dynamic and transitional genomic compartment enriched in poised and polycomb-repressed chromatin. This novel intermediate compartment plays an important role in the modulation of the genome during B cells differentiation and upon neoplastic transformation, specifically in chronic lymphocytic leukemia (CLL) or mantle cell lymphoma (MCL) patients. We also developed TADpole, a computational tool designed to characterize the hierarchy of topologically-associated domains (TADs) using Hi-C interaction matrices. We demonstrated its technical and biological robustness, and its capacity to reveal topological differences in high-resolution capture Hi-C experiments.
El desarrollo de métodos experimentales basados en la captura de la conformación cromosómica (3C) ha permitido tener una visión más detallada de la arquitectura genómica. El Hi-C, derivado del 3C, se ha convertido en una técnica de referencia para analizar la estructura tridimensional de la cromatina, así como su relación con el estado funcional celular. Sin embargo, varios aspectos del análisis y la interpretación de los datos de Hi-C siguen siendo un desafío, y pueden ocultar un potencial aún por descubrir. En esta tesis se exploran múltiples niveles de organización estructural de la cromatina. Hemos realizado un estudio integrativo combinando datos de in situ Hi-C con nueve capas epigenéticas y hemos revelado un nuevo compartimento genómico caracterizado por su dinámica y capacidad de transición, enriquecido en cromatina reprimida por polycomb. Este nuevo compartimento intermedio juega un papel importante en la modulación del genoma durante la diferenciación de células B y durante su transformación neoplásica, específicamente en pacientes con leucemia linfocítica crónica (CLL) o con linfoma de células del manto (MCL). Además, hemos desarrollado TADpole, un nuevo método computacional destinado a la detección de la jerarquía de dominios asociados topológicamente (TADs) empleando mapas de interacciones de Hi-C. Hemos demostrado su robustez ante una evaluación técnica y biológica, así como su capacidad de detectar diferencias topológicas en experimentos de capture Hi-C de alta resolución.
El desarrollo de métodos experimentales basados en la captura de la conformación cromosómica (3C) ha permitido tener una visión más detallada de la arquitectura genómica. El Hi-C, derivado del 3C, se ha convertido en una técnica de referencia para analizar la estructura tridimensional de la cromatina, así como su relación con el estado funcional celular. Sin embargo, varios aspectos del análisis y la interpretación de los datos de Hi-C siguen siendo un desafío, y pueden ocultar un potencial aún por descubrir. En esta tesis se exploran múltiples niveles de organización estructural de la cromatina. Hemos realizado un estudio integrativo combinando datos de in situ Hi-C con nueve capas epigenéticas y hemos revelado un nuevo compartimento genómico caracterizado por su dinámica y capacidad de transición, enriquecido en cromatina reprimida por polycomb. Este nuevo compartimento intermedio juega un papel importante en la modulación del genoma durante la diferenciación de células B y durante su transformación neoplásica, específicamente en pacientes con leucemia linfocítica crónica (CLL) o con linfoma de células del manto (MCL). Además, hemos desarrollado TADpole, un nuevo método computacional destinado a la detección de la jerarquía de dominios asociados topológicamente (TADs) empleando mapas de interacciones de Hi-C. Hemos demostrado su robustez ante una evaluación técnica y biológica, así como su capacidad de detectar diferencias topológicas en experimentos de capture Hi-C de alta resolución.
Keywords
Genome architecture, Hi-C, Chromatin compartments, Tipollogycally-associated domains, TADpole, Arquitectura genòmica, Compartimentos de la cromatina, Dominios asociados topológicamente
Subjects
575 - General genetics. General cytogenetics. Immunogenetics. Evolution. Phylogeny
Publisher
Universitat Pompeu Fabra
