【とっても簡単に医科学トピック紹介７】染色体の神秘：構造と機能の探求
元動画はこちらです：
動画の概要
※各専門用語の解説もこのセクションの後につけています。
染色体の外観
古典的な見方:
染色体は一般的にX字型の構造（中期染色体）として視覚化されます。
染色体の段階:
間期: 染色体は「ビーズとひも」のように見えます。
前期: 染色体がより密にパッキングされます。
中期: 染色体は特徴的なX字型を示します。
動的な性質:
染色体は細胞周期のさまざまな段階で異なる外観を示し、人間が時とともに外見が変わるのに似ています。
染色体組織化のレベル
ヌクレオソーム:
染色体の基本単位で、DNAがヒストンタンパク質（H2A、H2B、H3、H4）に巻き付いています。
ヒストンは正の電荷を持ち、DNAはリン酸基のため負の電荷を持ちます。
約200塩基対のDNAがヒストンオクタマーの周りに巻き付いています。
ビーズとひも:
この構造は主に間期に見られます。
30ナノメーターファイバー:
ヌクレオソームによって形成される、より整理された構造で、H1ヒストンによって助けられます。
モデルには、ソレノイドモデル（連続ヌクレオソーム間の相互作用）とジグザグモデル（交互のヌクレオソーム間の相互作用）が含まれます。
300ナノメーターファイバー:
ヌクレオソームのさらなる折りたたみと組織化によって形成される、より凝縮された構造です。
クロマチンの凝縮
分子要因:
コヒーシンとコンデンシン: 染色体の凝縮と結合を助けるタンパク質。
コヒーシンは中期に解体され、クロマチンの分離を可能にします。
電子顕微鏡の発見:
ヘテロクロマチン（濃く染色され、転写的に不活性）とユークロマチン（薄く染色され、転写的に活性）の違いを示しました。
転写活性
ユークロマチンとヘテロクロマチン:
ユークロマチン: ゆるくパッキングされ、高度にアセチル化されており、転写的に活性です。
ヘテロクロマチン: 密にパッキングされ、アセチル化が少なく、転写的に不活性です。
クロマチン状態に影響を与える要因:
ヒストン修飾（アセチル化、メチル化、リン酸化）がクロマチンのアクセス性に影響します。
各クロマチンタイプに関連する異なるヒストン変異体があります。
クロマチンのアクセス性の調整
ヌクレオソームリモデリング因子:
ATP依存の複合体で、転写因子がDNAにアクセスできるようにクロマチン構造を修正します。
メカニズム：
ヒストンの排除: ヌクレオソームからヒストンを取り除く。
ヒストンの置換: ヒストンを変異体（例：H3.3）と置き換える。
ヌクレオソームのスライディング: ヌクレオソームを移動させ、DNAの新しいセグメントを解放します。
技術:
ATAC-seq: クロマチンのアクセス性を研究するための方法です。
クロマチンの3D組織
染色体の領域:
染色体は核内の特定の領域（染色体領域）を占有しています。
トポロジー関連ドメイン（TADs）:
遠くにあるゲノム要素が3D空間で近くに来るための領域です。
3Dクロマチン構成技術:
Hi-Cなどの方法で、クロマチン領域間の相互作用を捕らえ、接触マップを構築します。
結論
この動画では、染色体の複雑な組織化と、クロマチン構造やアクセス性に影響を与える要因を強調しました。
クロマチンの動的な性質は、転写調節や細胞機能にとって重要です。
用語説明
1. 染色体 (Chromosome)
DNAが非常に凝縮された形で存在する構造体で、遺伝情報を運ぶ役割を果たします。ヒトの細胞には23対の染色体があります。
2. ヌクレオソーム (Nucleosome)
DNAとヒストンタンパク質からなる基本的な構造単位で、DNAがヒストンに巻きついている形をしています。ヌクレオソームが連なり、クロマチンを形成します。
3. ヒストン (Histone)
DNAと結合してヌクレオソームを形成する基本的なタンパク質です。ヒストンにはH2A、H2B、H3、H4などの種類があります。
4. クロマチン (Chromatin)
ヌクレオソームが連なってできた構造で、染色体を構成する物質です。クロマチンは主にユークロマチン（転写的に活性）とヘテロクロマチン（転写的に不活性）に分けられます。
5. ユークロマチン (Euchromatin)
転写的に活性な部分のクロマチンで、DNAが比較的ゆるく詰まっており、遺伝子が活発に発現します。
6. ヘテロクロマチン (Heterochromatin)
転写的に不活性な部分のクロマチンで、DNAが密に詰まっており、遺伝子の発現が抑制されています。
7. アセチル化 (Acetylation)
ヒストンのリジン残基にアセチル基が付加される修飾で、クロマチンの構造を緩めて転写を活性化させる働きがあります。
8. メチル化 (Methylation)
DNAやヒストンにメチル基が付加される修飾で、転写活性に影響を与えることがあります。特に、DNAメチル化は遺伝子の発現抑制に関与します。
9. ATP依存性ヌクレオソームリモデリング因子 (ATP-dependent nucleosome remodeling factors)
ATPをエネルギー源として使用し、ヌクレオソームの構造を変化させてクロマチンのアクセス性を調整する複合体です。
10. トポロジー関連ドメイン (Topologically Associating Domains, TADs)
ゲノム内の特定の領域で、相互作用が強い部分を指します。これにより、遺伝子の調節や相互作用が局所的に行われます。
11. Hi-C解析 (Hi-C analysis)
クロマチンの3D構造を調べるための手法で、染色体の相互作用をマッピングします。特定の領域がどれだけ近くにあるかを知ることができます。
12. クロマチン構成技術 (Chromatin conformation techniques)
クロマチンの立体的な構造を解析するための技術の総称です。Hi-Cもこの一つです。
13. H1ヒストン (H1 histone)
ヒストンの一種で、ヌクレオソームを束ねて30ナノメートルファイバーを形成する役割を持ちます。
＜付録＞動画の原文を書き起こしました ※視聴の際にお使いください
In this video we'll talk about the chromosome organization. （このビデオでは、染色体の構造について話します。）
This video is slightly long but stay tuned till the end of this video because you can learn many things which are not described well in the books or not available in any other part of the internet. （このビデオは少し長いですが、最後までご覧ください。本やインターネットの他の部分ではあまり詳しく説明されていない多くのことを学ぶことができます。）
So how does chromosome look like when we think about chromosome these kind of X shaped structure flash in our mind. （染色体を考えるとき、X字型の構造が思い浮かびます。）
So this is a classical chromosome well it's not incorrect but this is more appropriately said as a metaphysic chromosome. （これは古典的な染色体で、間違いではありませんが、より正確には中期染色体と呼ばれます。）
That simply means chromosome looks very different in different stages of cell cycle. （これは、染色体が細胞周期の異なる段階で非常に異なる外観を持つことを意味します。）
Like an interface they have appearance like these generally beads on string in prophase Things become more complicated and chromosome is now more densely packed whereas in metaphase the chromosome looks like that characteristic x-shaped structure. （例えば、間期では、一般的に糸にビーズが付いたような外観をしています。前期では、染色体はより複雑になり、より密に詰まっていますが、中期では、染色体は特徴的なX字型の構造をしています。）
So a different time point in the cell cycle chromosome would look very different. （つまり、細胞周期の異なる時点では、染色体の外観は非常に異なります。）
So overall the appearance of chromosome is highly Dynamic just like you don't look similar when you are a teenager versus a young person or even a mature person chromosome doesn't look the same always. （全体として、染色体の外観は非常に動的です。ちょうど、あなたがティーンエイジャーのときと若い人、さらには成熟した人のときで見た目が異なるように、染色体も常に同じ外観ではありません。）
So let's look at the level of chromosome organization. （それでは、染色体の構造レベルを見てみましょう。）
At the simplest level we can see nucleosomes nucleosomes are combination of DNA and histone proteins and histone is wrapped around the histones are actually wrapped by the DNA. （最も単純なレベルでは、ヌクレオソームを見ることができます。ヌクレオソームはDNAとヒストンタンパク質の組み合わせで、ヒストンはDNAによって巻き付けられています。）
Histones are basic proteins which has lysine and Arginine like basic amino acids and they are found in the nucleus. （ヒストンはリジンやアルギニンのような塩基性アミノ酸を含む塩基性タンパク質で、核内に存在します。）
There are canonical histones such as h3h4 h2a h2b they combine with each other forming dimers eventually that dimers associate forms tetramer and ultimately uh histone octamer is generated. （H3、H4、H2A、H2Bなどの標準的なヒストンがあり、これらは互いに結合して二量体を形成し、最終的に四量体を形成し、最終的にヒストン八量体が生成されます。）
So each of these histones are repeated twice in an histone octamer. （したがって、これらのヒストンはそれぞれヒストン八量体内で2回繰り返されます。）
So overall the octamer look like a ball and the DNA is wrapping around it so this is known as the nucleosomal DNA. （全体として、八量体はボールのように見え、その周りにDNAが巻き付いているため、これをヌクレオソームDNAと呼びます。）
There are interaction between the histone and the DNA the DNA is negatively charged due to the presence of phosphate group and the histone is positively charged due to the presence of basic amino acids such as lysine and arginine. （ヒストンとDNAの間には相互作用があり、DNAはリン酸基の存在により負に帯電し、ヒストンはリジンやアルギニンなどの塩基性アミノ酸の存在により正に帯電しています。）
So around 200 base pairs of DNA is wrapped around 1.6 left-handed super helical turns around these histone octamers this is called nucleosome or the basic unit of chromosome. （約200塩基対のDNAがこれらのヒストン八量体の周りに1.6回左巻きのスーパーらせん構造を形成して巻き付いており、これをヌクレオソームまたは染色体の基本単位と呼びます。）
At the simplest organization the chromosome shows a beads on string appearance and majorly these beads on string structures are predominant in the interphase. （最も単純な構造では、染色体は糸にビーズが付いたような外観をしており、これらの構造は主に間期に見られます。）
There are also other structures such as the 30 nanometer fiber. （他にも、30ナノメートルファイバーのような構造があります。）
The 30 nanometer fibers are bit more complicated and they are a bit more organized. （30ナノメートルファイバーはもう少し複雑で、より組織化されています。）
There are H1 histones which helps formation of these kind of 30 nanometer structure. （H1ヒストンがこれらの30ナノメートル構造の形成を助けます。）
The most common model of 30 nanometer structure is the solenoid model and this is characterized by interaction between consecutive nucleosome here in this model any nucleosome n interacts with n plus one number of nucleosome. （30ナノメートル構造の最も一般的なモデルはソレノイドモデルで、これは連続するヌクレオソーム間の相互作用によって特徴付けられます。このモデルでは、任意のヌクレオソームnがn+1のヌクレオソームと相互作用します。）
There are also zigzag model it implies the interaction between alternate nucleosome that means in and N plus 2 and it doesn't interact with n plus 1 in this particular model. （ジグザグモデルもあり、これは交互のヌクレオソーム間の相互作用を意味します。つまり、nとn+2が相互作用し、このモデルではn+1とは相互作用しません。）
Still people don't know which model is actually found inside the nucleus all these data all these models are based on in vitro data still scientists debate on Which models are predominant each model has their advantages and disadvantages in terms of explaining the structure. （どのモデルが実際に核内で見られるかはまだわかっていません。これらのデータやモデルはすべてin vitroデータに基づいており、科学者たちはどのモデルが優勢であるかについて議論しています。各モデルには構造を説明する上での利点と欠点があります。）
However there are other level of organizations which are more complicated such as the 300 nanometer fiber here several such uh beads on string structure assembles on a scaffold to form a more complicated more packed and condensed chromatin structure. （しかし、他にも300ナノメートルファイバーのような、より複雑な構造レベルがあります。ここでは、いくつかのビーズオンストリング構造が足場に組み合わさって、より複雑で密に詰まった凝縮クロマチン構造を形成します。）
So there are several levels of chromatin structure but we have to understand at any point of time we don't get all these organization depend on which cell cycle phase we are looking at we would see chromosome in different Outlook. （クロマチン構造にはいくつかのレベルがありますが、どの細胞周期の段階を見ているかによって、これらの構造がすべて見られるわけではないことを理解する必要があります。染色体は異なる外観を示します。）
So question is what factors determine chromatin condensation in some stage of cell division you see chromatins are more condensed and forming that accept chromosome which molecular factors are responsible for this. （では、細胞分裂のある段階でクロマチンの凝縮を決定する要因は何でしょうか。クロマチンがより凝縮して染色体を形成するのはどの分子要因が関与しているのでしょうか。）
One such molecular factors are cohesins and condensins as the name suggests they help in condensation and cohesion of these nucleosome structures and these proteins are important for maintenance of chromosome structure for chromatin compaction and condensation of the chromatin. （そのような分子要因の一つがコヒーシンとコンデンシンです。その名の通り、これらのタンパク質はヌクレオソーム構造の凝縮と結合を助け、クロマチンの圧縮と凝縮、染色体構造の維持に重要です。）
So the 300 nanometer fiber is supported by several cohesin and condensing Rings eventually the metaphase chromosome has several of these these proteins. （300ナノメートルファイバーは、いくつかのコヒーシンとコンデンシンリングによって支えられており、最終的に中期染色体にはこれらのタンパク質がいくつか含まれています。）
But when the chromat chromatins need to be separated in the anaphase there are specific mechanisms and specific molecular players which break down these cohesive rings. （しかし、後期にクロマチンを分離する必要があるときには、これらの結合リングを分解する特定のメカニズムと分子プレーヤーがあります。）
And once this cohesion rings are broken down chromatin can be pulled on the two opposite pole with the microtubules and they can be separated in the anaphase stage. （これらの結合リングが分解されると、クロマチンは微小管によって両極に引っ張られ、後期段階で分離されます。）
Most of the picture that we know about chromatin today comes from electron microscopy studies in early 1970s. （今日私たちが知っているクロマチンの画像のほとんどは、1970年代初頭の電子顕微鏡研究から得られたものです。）
From the electron microscopy studies people found out that there are specific region inside the cell which are densely stained they are known as heterochromatin and there are specific regions which are lightly stained or having less electron density then named as euchromatin. （電子顕微鏡研究から、細胞内には濃く染色される特定の領域があり、これをヘテロクロマチンと呼び、薄く染色されるか電子密度が低い特定の領域があり、これをユークロマチンと呼ぶことがわかりました。）
So now we know more about the molecular basis of euchromatin or heterochromatin formation but this simply came from the observation of electron microscopy studies. （現在では、ユークロマチンやヘテロクロマチンの形成の分子基盤についてより多くのことがわかっていますが、これは単に電子顕微鏡研究の観察から得られたものです。）
So the entire 10 nanometer string structure is generally transcriptionally active. （全体として、10ナノメートルの糸状構造は一般的に転写活性があります。）
So there are specific region of the overall beads on string structure which are more active they are part of the euchromatin classical definition of euchromatin and there are specific regions which are transcriptionally inactive question is what are the factors that determines this differential response. （糸にビーズが付いた構造全体の中で、より活発な特定の領域があり、これらはユークロマチンの一部です。ユークロマチンの古典的な定義に含まれます。また、転写が不活性な特定の領域もあります。この差異を決定する要因は何でしょうか。）
There could be specific modifications present in the histone in that nucleosomes which can change the chromatin accessibility. （ヌクレオソーム内のヒストンに特定の修飾が存在し、それがクロマチンのアクセス性を変える可能性があります。）
There could be different variants of histone there could be nucleosome remodeling complex that alters the positioning and the composition of nucleosome there could be DNA methylation that change the accessibility of DNA or wrapping around the histones all these possibilities are there. （ヒストンの異なるバリアントが存在する可能性があり、ヌクレオソームの位置や構成を変えるヌクレオソームリモデリング複合体が存在する可能性があります。また、DNAのメチル化がDNAのアクセス性やヒストンの巻き付き方を変える可能性もあります。これらすべての可能性があります。）
So if we look at a heterochromatin versus euchromatin we can appreciate that in the heterochromatin the regions which are densely packed it is less acetylated whereas euchromatin is loosely packed and it is highly highly acetylated. （ヘテロクロマチンとユークロマチンを比較すると、ヘテロクロマチンでは密に詰まった領域が少なくアセチル化されているのに対し、ユークロマチンは緩く詰まっており、非常に高いアセチル化が見られます。）
So several modifications of the histone determines what is the status of nuclear of the chromosome and the euchromatin is transcriptionally active whereas heterochromatin is inactive. （したがって、ヒストンのいくつかの修飾が染色体の核の状態を決定し、ユークロマチンは転写活性があり、ヘテロクロマチンは不活性です。）
But how molecular molecular aspect can discriminate between these two structures. （しかし、分子レベルでこれらの2つの構造をどのように区別できるのでしょうか。）
So there could be different histone modifications histone variants or even differences in DNA methylation in these regions. （これらの領域には、異なるヒストン修飾、ヒストンバリアント、さらにはDNAメチル化の違いがある可能性があります。）
Coming to the histone modifications there are several digital modifications which are pro-euchromatin that means that increases the accessibility make the chromosome loose these kind of modifications are acetylation there are several residues which can be acetylated most common ones are h3k9 acetylation h3k27 acetylation Etc there are methylations which can also be activatory such as h3k4me2 or h3k36me3 there are phosphorylation which are also associated with euchromatin H3 is S10 phosphorylation is a pretty common one which is associated with euchromatin or transcriptionally active chromatin. （ヒストン修飾について言えば、ユークロマチンを促進するいくつかのデジタル修飾があります。これらはアクセス性を高め、染色体を緩くする修飾で、アセチル化があります。最も一般的なものはH3K9アセチル化やH3K27アセチル化などです。活性化修飾としてはH3K4me2やH3K36me3などのメチル化があります。ユークロマチンや転写活性クロマチンに関連するH3のS10リン酸化も一般的です。）
In contrast in heterochromatin there are specific methylation patterns which are peculiar to these regions and which further helps in chromatin compaction. （対照的に、ヘテロクロマチンにはこれらの領域に特有の特定のメチル化パターンがあり、クロマチンの凝縮をさらに助けます。）
There are specific histone variants which discriminate between different chromatin regions. （異なるクロマチン領域を区別する特定のヒストンバリアントがあります。）
So in euchromatin one can find h2se in the transcription start site and one can find H3.3 along the gene body promoters or regulatory elements of a transcriptionally active Gene so the histone composition of the nucleosome can also determine the chromatin state or status of transcription in a cell. （ユークロマチンでは、転写開始部位にH2SEが見られ、遺伝子本体のプロモーターや転写活性遺伝子の調節要素に沿ってH3.3が見られます。したがって、ヌクレオソームのヒストン構成も細胞内のクロマチン状態や転写状態を決定することができます。）
Heterochromatin associated variants include H3.1 3.2 simp a which is also a H3 variant macro h2a Etc so all these things lead to chromatin compaction instead of opening up the chromatin. （ヘテロクロマチンに関連するバリアントには、H3.1、H3.2、SIMP A（H3バリアント）、マクロH2Aなどがあります。これらすべてがクロマチンの開放ではなく、凝縮を引き起こします。）
So differences in histone composition histone modification all can determine how what is the organization of overall chromosome there are also H1 histone variants which are very peculiar to the heterochromatic region in heterochromatin region one might expect H1 to be present more H1 associated nucleosome attracts specific components such as suvar complex that leads to recruitment of protein molecules which leads to heterochromatinization. （したがって、ヒストンの構成や修飾の違いが、全体の染色体の構造を決定する可能性があります。また、ヘテロクロマチン領域にはH1ヒストンバリアントが非常に特有であり、H1が多く存在することが予想されます。H1関連ヌクレオソームは、SU(VAR)複合体などの特定の成分を引き寄せ、タンパク質分子のリクルートを引き起こし、ヘテロクロマチン化を引き起こします。）
Now question is um there are other aspects of difference such as methylation it has been found that hypermethylated regions are mostly associated with heterochromatin whereas hypomethylated ones are associated with euchromatin. （さて、他の違いの側面としてメチル化があります。過剰メチル化領域は主にヘテロクロマチンと関連しているのに対し、低メチル化領域はユークロマチンと関連していることがわかっています。）
So overall accessibility in the chromatin is super important for transcription if the transcription factor transcription Machinery doesn't get this in the chromosome how would transcription happen the metaphase chromosome is mostly transcriptionally inactive because it is densely packed it is good for segregation of the chromosome not good for other molecular biology processes. （したがって、クロマチンの全体的なアクセス性は転写にとって非常に重要です。転写因子や転写機構が染色体内でこれを得られない場合、転写はどのようにして起こるのでしょうか。中期染色体は密に詰まっているため、主に転写不活性です。これは染色体の分離には適していますが、他の分子生物学的プロセスには適していません。）
So let's talk about what are the regulatory elements of Chromatin accessibility. （では、クロマチンのアクセス性の調節要素について話しましょう。）
So nucleosome remodeling factors are the key players determining chromatin accessibility. （ヌクレオソームリモデリング因子は、クロマチンのアクセス性を決定する主要なプレーヤーです。）
These big complexes work on the base of ATP and they can also bind to specific acetylated residues with the help of bromodomain or methylated residues with the help of chromodomain. （これらの大きな複合体はATPを基盤として機能し、ブロモドメインの助けを借りて特定のアセチル化残基に結合したり、クロモドメインの助けを借りてメチル化残基に結合したりすることができます。）
So once they interact with the chromatin it can do many things nucleosome remodeling complexes can lead to free up of histone they can kick out some histones from a nucleosome that is known as histone eviction. （クロマチンと相互作用すると、ヌクレオソームリモデリング複合体は多くのことを行うことができます。ヒストンの排除として知られるヌクレオソームからいくつかのヒストンを追い出すことができます。）
Histone eviction leads to accessibility of a new site in the DNA where let's say RNA polymerase or transcription factors can bind. （ヒストンの排除は、RNAポリメラーゼや転写因子が結合できる新しいDNA部位へのアクセスを可能にします。）
There are other mechanisms where a stone is different histone variant this is known as histone replacement especially the genes that are undergoing active transcription in that case the nucleosome associated is replaced by H3.3 histone variant. （他のメカニズムとして、異なるヒストンバリアントが存在する場合があります。これはヒストン置換として知られ、特に活発に転写されている遺伝子の場合、関連するヌクレオソームがH3.3ヒストンバリアントに置き換えられます。）
There are other methods as well where the nucleosomes can be relatively slide far apart from each other freeing up new DNA segments in between them this is known as nucleosome sliding it doesn't kick out the histone but Slide the histone push it away from its normal endogenous place and freeing up new DNA region where other proteins can bind and do their job. （他にも、ヌクレオソームが互いに遠く離れてスライドし、その間に新しいDNAセグメントを解放する方法があります。これをヌクレオソームスライディングと呼びます。ヒストンを追い出すのではなく、ヒストンをスライドさせて通常の内因性の場所から押し出し、新しいDNA領域を解放して他のタンパク質が結合して機能できるようにします。）
Now these kind of Chromatin accessibility can be studied at a global level with the high throughput technology known as ATAC sequencing if you want more details about ATAC sequencing you can click on my video but ATAC sequencing Peaks would tell us whether a chromatin region is more accessible or less accessible. （これらのクロマチンアクセス性は、ATACシーケンシングとして知られるハイスループット技術を使用してグローバルレベルで研究することができます。ATACシーケンシングの詳細については、私のビデオをクリックしてください。ATACシーケンシングのピークは、クロマチン領域がよりアクセスしやすいか、アクセスしにくいかを教えてくれます。）
The video link is provided in the I button or description. （ビデオリンクはIボタンまたは説明に記載されています。）
Let's talk about the 3D organization of Chromatin we have to understand chromosome is not flattened in a 2D space chromosome is actually organized in the 3D Volume inside the nucleus. （クロマチンの3D構造について話しましょう。染色体は2D空間に平坦化されているわけではなく、実際には核内の3Dボリュームに組織されています。）
So inside the nucleus chromosome has specific domains so these are known as chromosome territories. （核内には染色体の特定の領域があり、これを染色体テリトリーと呼びます。）
So here we can see that there are specific chromosome territories. （ここでは、特定の染色体テリトリーがあることがわかります。）
Now if we zoom into the chromosome territories there are topologically associated domains which come closer in a 3D space. (今、染色体領域にズームインすると、3D空間で近づくトポロジカルに関連したドメインがあります。)
So there could be intra chromosomal interactions or inter-chromosomal interaction imagine there is a loop inside that marked in yellow where two locations such as point a and point B were very far apart from each other in a linear space but they come closer to each other in a 3D Volume. (したがって、染色体内相互作用や染色体間相互作用があるかもしれません。黄色でマークされたループの中に、線形空間では非常に離れていたポイントAとポイントBの2つの場所があり、3Dボリュームでは互いに近づくことを想像してください。)
Same goes for two different chromosome here the blue chromosome and the yellow chromosome are different but one Loop of this yellow chromosome comes closer to the blue chromosome that is why two particular points which are X and Y which are actually very separate in a linear space they are even present in different chromosomes but they can also come close together and interact with each other this is how promoter interacts with enhancer forming new promoter enhancer loops and these kind of topologically associated domain brings out the fine-tuned regulation of transcription. (同様に、青い染色体と黄色い染色体は異なりますが、この黄色い染色体の1つのループが青い染色体に近づくため、線形空間では非常に離れているXとYの2つの特定のポイントが、異なる染色体に存在していても互いに近づいて相互作用することができます。これがプロモーターがエンハンサーと相互作用し、新しいプロモーターエンハンサーループを形成する方法であり、このようなトポロジカルに関連したドメインが転写の微調整をもたらします。)
So let's say here is a linear configuration where the promoter is three kilobase pairs away from the enhancer region. (ここに、プロモーターがエンハンサー領域から3キロベースペア離れている線形構造があるとしましょう。)
But imagine a looping event happening which brings out these three kilos per enhancer close to the promoter and now RNA polymerase and specific other transcription factors can be recruited can be interacted with each other to give rise to the transcription and this is how 3D chromatin concept is really important. (しかし、ループイベントが発生し、これらの3キロベースペアのエンハンサーがプロモーターに近づき、RNAポリメラーゼや他の特定の転写因子がリクルートされ、相互作用して転写が生じると想像してください。これが3Dクロマチンの概念が非常に重要である理由です。)
Now 3D chromatin conformation can be captured using methods like Hi-C or chromatin conformation techniques here specific regions of the chromatin who are interacting with each other are frozen in a particular point of time using cross-linking reagent later on these portions are fragmented and sequenced that tells us okay which particular portions in the genome has actually interacted in a 3D chromatin conformation. (現在、3Dクロマチン構造はHi-Cやクロマチン構造技術のような方法を使用してキャプチャできます。ここで、相互作用しているクロマチンの特定の領域がクロスリンク試薬を使用して特定の時点で固定され、後でこれらの部分が断片化されてシーケンスされ、ゲノムのどの特定の部分が実際に3Dクロマチン構造で相互作用したかを教えてくれます。)
So this gives us an overall interaction or a contact map that looks like these pyramidant triangle each of that has meaning to it in a different video we'll talk about it which would be also linked in the I button. (これにより、全体的な相互作用または接触マップが得られます。これはこれらのピラミッド型の三角形のように見え、それぞれが異なる意味を持ちます。これについては別のビデオで説明しますが、それもIボタンにリンクされます。)
Anyway so looking at these Hi-C map and looking at it in different resolution one can understand how chromosome chromosomes are interacting with each other how how there is like intra chromosome interaction and Inter chromosome interaction one can look at a very zoomed out View and looked at the chromosome territories and this correlation Matrix shows exactly that one can look in a bit more zoomed in view in a 10 kilobase pair resolution one can look at how chromatin compartments are interacting with each other. (とにかく、これらのHi-Cマップを見て、異なる解像度で見ると、染色体がどのように相互作用しているか、染色体内相互作用と染色体間相互作用がどのようにあるかを理解できます。非常にズームアウトしたビューで染色体領域を見て、この相関行列が正確にそれを示しています。10キロベースペアの解像度で少しズームインしたビューで、クロマチンコンパートメントがどのように相互作用しているかを見ることができます。)
At a very much zoomed in view one can understand how specific intra chromosomal regions are forming loops and coming close in time and space. (非常にズームインしたビューでは、特定の染色体内領域がどのようにループを形成し、時間と空間で近づいているかを理解できます。)
So all these correlation Matrix has their own meaning which would be described in different video in much more details but 3D chromatin is a highly Dynamic entity that means if you imagine a Time t 0 you can see the particular A and B genomic points are closed in time and space. (したがって、これらの相関行列にはそれぞれ独自の意味があり、別のビデオで詳細に説明されますが、3Dクロマチンは非常に動的なエンティティであり、時間t0を想像すると、特定のAおよびBのゲノムポイントが時間と空間で閉じているのがわかります。)
But if you imagine a Time t equal to T1 these two region might go far away also this can happen at an inter-chromosomal level right there could be new introduction there could be a resolution of old interactions. (しかし、時間tがT1に等しいと想像すると、これらの2つの領域が遠く離れることもあり、これは染色体間レベルでも発生する可能性があります。新しい相互作用が導入される可能性があり、古い相互作用が解決される可能性もあります。)
So imagine in in a inter-chromosomal interaction the point X and Y are interacting between these two chromosome it might turn out that at time T1 these interaction is resolved and new Loops are formed so these are all possibilities. (したがって、染色体間相互作用において、ポイントXとYがこれらの2つの染色体間で相互作用していると想像してください。時間T1でこれらの相互作用が解決され、新しいループが形成される可能性があります。これらはすべて可能性です。)
So overall in these videos we we learned that we learned about how chromosome is different and how the structural organization of chromosome is different at a different level. (したがって、これらのビデオ全体で、染色体がどのように異なり、異なるレベルで染色体の構造的組織がどのように異なるかについて学びました。)
What factors determine chromatin organization we looked at histone modifications DNA modifications and also histone variants that can change the organization of chromosome. (クロマチンの組織を決定する要因について、ヒストン修飾、DNA修飾、および染色体の組織を変更できるヒストンバリアントを見てきました。)
Chromosome and actually ensures that okay what are you chromatin and what are heterochromatin it can give us a molecular handle to understand these two transcriptionally different structures. (これにより、ユークロマチンとヘテロクロマチンが何であるかを理解するための分子ハンドルが得られ、これらの2つの転写的に異なる構造を理解できます。)
Also we looked at the concept and I introduced you to the concept of 3D chromatin and we talked about how this chromatin is dynamic in time and space. (また、3Dクロマチンの概念を紹介し、このクロマチンが時間と空間でどのように動的であるかについて話しました。)
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以上です。お役に立てれば光栄です。