Models for chromatin remodeling: a critical comparison

Nucleosome remodeling has been shown, in many cases, to involve cis displacement of nucleosomes on the DNA. This process seems similar to the long-recognized random diffusion of nucleosomes along DNA, but the remodeling process is unidirectional and ATP dependent. Several years ago, we developed a model for nucleosome migration, based on the diffusion of "twist-defects" within the nucleosomal DNA. This has been modified into a model that incorporates ATP-dependent defect generation, and can account for many observations concerning remodeling. However, certain experimental studies in recent years have cast doubt on the applicability of the twist-diffusion model for remodeling, and seem to favor instead a "reptation" model. We discuss herein these problems and propose a resolution.Key words: nucleosome, remodeling, chromatin.

Dans plusieurs cas, il y a un déplacement cis des nucléosomes sur l'ADN lors du remodelage des nucléosomes. Ce processus semble similaire à la diffusion aléatoire des nucléosomes le long de l'ADN, un processus connu depuis longtemps; cependant, le remodelage est un processus unidirectionnel et dépendant de l'ATP. Il y a plusieurs années, nous avons élaboré un modèle de migration des nucléosomes basé sur la diffusion de « défauts d'enroulement » dans l'ADN nucléosomique. Ce modèle a été modifié pour incorporer la production de défauts dépendante de l'ATP, ce qui permet de tenir compte de plusieurs observations concernant le remodelage. Cependant, des études expérimentales récentes mettent en doute l'applicabilité du modèle de diffusion de défauts d'enroulement au remodelage et semblent plutôt favoriser un modèle de « reptation ». Dans cet article, nous discutons de ces problèmes et nous proposons une solution.Mots clés : nucléosome, remodelage, chromatine.[Traduit par la Rédaction]