一、三维基因组结构的层级组织

1. 染色体领域（Chromosome Territory, ~1-100 Mb）
- 每条染色体在核内占据相对独立的区域
- 原因：染色体是连续的DNA-蛋白质纤维，在不受约束时自然形成连贯区域
- 功能：减少不同染色体之间的异常相互作用，维持基因组稳定性
2. 染色质区室（Compartment, ~1-10 Mb）
- A区室（Compartment A）：转录活跃、开放染色质、基因密集、高表达
- B区室（Compartment B）：转录抑制、紧密染色质、基因稀疏、低表达
- 检测方法：Hi-C矩阵的主成分分析（PCA），第一主成分（PC1）正负值对应A/B区室
- 动态变化：不同细胞类型中，A/B区室可以发生转换，与基因表达变化相关
3. 拓扑关联结构域（TAD, ~0.1-1 Mb）
- 域内相互作用频率显著高于域间
- TAD边界富含CTCF结合位点、管家基因和tRNA基因
- 功能：限制增强子的调控范围，防止异位调控（enhancer adoption）
- 在发育过程中，TAD边界相对稳定，但内部结构可以发生重组
4. 染色质环（Loop, ~1 kb - 1 Mb）
- 点对点的高频相互作用
- 功能类型：增强子-启动子环、启动子-启动子环、CTCF介导的环
- 环的形成通常需要CTCF蛋白和Cohesin复合物的协同作用（环挤压模型）