Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
AS
Andrew Stergachis
Author with expertise in Regulation of Chromatin Structure and Function
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
30
(70% Open Access)
Cited by:
5,295
h-index:
21
/
i10-index:
34
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

The accessible chromatin landscape of the human genome

Robert Thurman et al.Sep 1, 2012
DNase I hypersensitive sites (DHSs) are markers of regulatory DNA and have underpinned the discovery of all classes of cis-regulatory elements including enhancers, promoters, insulators, silencers and locus control regions. Here we present the first extensive map of human DHSs identified through genome-wide profiling in 125 diverse cell and tissue types. We identify âˆ¼2.9 million DHSs that encompass virtually all known experimentally validated cis-regulatory sequences and expose a vast trove of novel elements, most with highly cell-selective regulation. Annotating these elements using ENCODE data reveals novel relationships between chromatin accessibility, transcription, DNA methylation and regulatory factor occupancy patterns. We connect âˆ¼580,000 distal DHSs with their target promoters, revealing systematic pairing of different classes of distal DHSs and specific promoter types. Patterning of chromatin accessibility at many regulatory regions is organized with dozens to hundreds of co-activated elements, and the transcellular DNase I sensitivity pattern at a given region can predict cell-type-specific functional behaviours. The DHS landscape shows signatures of recent functional evolutionary constraint. However, the DHS compartment in pluripotent and immortalized cells exhibits higher mutation rates than that in highly differentiated cells, exposing an unexpected link between chromatin accessibility, proliferative potential and patterns of human variation. An extensive map of human DNase I hypersensitive sites, markers of regulatory DNA, in 125 diverse cell and tissue types is described; integration of this information with other ENCODE-generated data sets identifies new relationships between chromatin accessibility, transcription, DNA methylation and regulatory factor occupancy patterns. This paper describes the first extensive map of human DNaseI hypersensitive sites â€” markers of regulatory DNA â€” in 125 diverse cell and tissue types. Integration of this information with other data sets generated by ENCODE (Encyclopedia of DNA Elements) identified new relationships between chromatin accessibility, transcription, DNA methylation and regulatory-factor occupancy patterns. Evolutionary-conservation analysis revealed signatures of recent functional constraint within DNaseI hypersensitive sites.
0
Citation2,676
0
Save
0

An expansive human regulatory lexicon encoded in transcription factor footprints

Shane Neph et al.Sep 1, 2012
Regulatory factor binding to genomic DNA protects the underlying sequence from cleavage by DNase I, leaving nucleotide-resolution footprints. Using genomic DNase I footprinting across 41 diverse cell and tissue types, we detected 45 million transcription factor occupancy events within regulatory regions, representing differential binding to 8.4 million distinct short sequence elements. Here we show that this small genomic sequence compartment, roughly twice the size of the exome, encodes an expansive repertoire of conserved recognition sequences for DNA-binding proteins that nearly doubles the size of the human cis–regulatory lexicon. We find that genetic variants affecting allelic chromatin states are concentrated in footprints, and that these elements are preferentially sheltered from DNA methylation. High-resolution DNase I cleavage patterns mirror nucleotide-level evolutionary conservation and track the crystallographic topography of protein–DNA interfaces, indicating that transcription factor structure has been evolutionarily imprinted on the human genome sequence. We identify a stereotyped 50-base-pair footprint that precisely defines the site of transcript origination within thousands of human promoters. Finally, we describe a large collection of novel regulatory factor recognition motifs that are highly conserved in both sequence and function, and exhibit cell-selective occupancy patterns that closely parallel major regulators of development, differentiation and pluripotency. DNase I footprinting in 41 cell and tissue types reveals millions of short sequence elements encoding an expansive repertoire of conserved recognition sequences for DNA-binding proteins. DNaseI footprinting detects DNA sequences that are protected from cleavage by DNaseI because they are bound by regulatory factors. Studying these footprints in 41 diverse cell and tissue types, the authors describe millions of short sequence elements that are conserved recognition sequences for DNA-binding proteins. The effort nearly doubles the size of the human cis-regulatory lexicon and provides insight into chromatin states and levels of evolutionary conservation. A large collection of novel regulatory-factor recognition motifs that closely parallel major regulators of development, differentiation and pluripotency is also described.
0
Citation792
0
Save
0

Conservation of trans-acting circuitry during mammalian regulatory evolution

Andrew Stergachis et al.Nov 18, 2014
The basic body plan and major physiological axes have been highly conserved during mammalian evolution, yet only a small fraction of the human genome sequence appears to be subject to evolutionary constraint. To quantify cis- versus trans-acting contributions to mammalian regulatory evolution, we performed genomic DNase I footprinting of the mouse genome across 25 cell and tissue types, collectively defining âˆ¼8.6 million transcription factor (TF) occupancy sites at nucleotide resolution. Here we show that mouse TF footprints conjointly encode a regulatory lexicon that is âˆ¼95% similar with that derived from human TF footprints. However, only âˆ¼20% of mouse TF footprints have human orthologues. Despite substantial turnover of the cis-regulatory landscape, nearly half of all pairwise regulatory interactions connecting mouse TF genes have been maintained in orthologous human cell types through evolutionary innovation of TF recognition sequences. Furthermore, the higher-level organization of mouse TF-to-TF connections into cellular network architectures is nearly identical with human. Our results indicate that evolutionary selection on mammalian gene regulation is targeted chiefly at the level of trans-regulatory circuitry, enabling and potentiating cis-regulatory plasticity.
0
Citation225
0
Save
0

Panorama: A Targeted Proteomics Knowledge Base

Vagisha Sharma et al.Aug 7, 2014
Panorama is a web application for storing, sharing, analyzing, and reusing targeted assays created and refined with Skyline,1 an increasingly popular Windows client software tool for targeted proteomics experiments. Panorama allows laboratories to store and organize curated results contained in Skyline documents with fine-grained permissions, which facilitates distributed collaboration and secure sharing of published and unpublished data via a web-browser interface. It is fully integrated with the Skyline workflow and supports publishing a document directly to a Panorama server from the Skyline user interface. Panorama captures the complete Skyline document information content in a relational database schema. Curated results published to Panorama can be aggregated and exported as chromatogram libraries. These libraries can be used in Skyline to pick optimal targets in new experiments and to validate peak identification of target peptides. Panorama is open-source and freely available. It is distributed as part of LabKey Server,2 an open source biomedical research data management system. Laboratories and organizations can set up Panorama locally by downloading and installing the software on their own servers. They can also request freely hosted projects on https://panoramaweb.org , a Panorama server maintained by the Department of Genome Sciences at the University of Washington.
0
Citation219
0
Save
112

Single-nucleoid architecture reveals heterogeneous packaging of mitochondrial DNA

R. Isaac et al.Sep 25, 2022
Abstract Cellular metabolism relies on the regulation and maintenance of mitochondrial DNA (mtDNA). Hundreds to thousands of copies of mtDNA exist in each cell, yet because mitochondria lack histones or other machinery important for nuclear genome compaction, it remains unresolved how mtDNA is packaged into individual nucleoids. In this study, we used long-read single-molecule accessibility mapping to measure the compaction of individual full-length mtDNA molecules at nucleotide resolution. We found that, unlike the nuclear genome, human mtDNA largely undergoes all-or-none global compaction, with the majority of nucleoids existing in an inaccessible, inactive state. Highly accessible mitochondrial nucleoids are co-occupied by transcription and replication machinery and selectively form a triple-stranded D-loop structure. In addition, we showed that the primary nucleoid-associated protein TFAM directly modulates the fraction of inaccessible nucleoids both in vivo and in vitro and acts via a nucleation-and-spreading mechanism to coat and compact mitochondrial nucleoids. Together, these findings reveal the primary architecture of mtDNA packaging and regulation in human cells.
112
Citation5
0
Save
Load More