DNA loop organization in dorsal root ganglion neurons: effects of peripheral inflammation

Abstract

The loop domain organization of chromatin plays an important role in transcription regulation and is known to be dependent on cell functional states. Aim. To investigate possible DNA loop reorganization in dorsal ganglion neurons upon inflammatory pain. Methods. We used single cell gel electrophoresis (the comet assay) to analyze the kinetics of the DNA loop migration from nucleoids obtained from lysed neurons. Results. Independently of inflammation, the neurons are characterized by relatively low amount of DNA in the comet tails due to a low content of DNA in the loops, which may be resolved by the comet assay (up to ~400 kb). Upon inflammation the contour length of the loops essentially decreases, in parallel with a respective increase of DNA in relatively short (up to ~100 kb) loops. Conclusions. A reorganization of the DNA loops upon inflammation could be suggested to be accompanied by rather significant changes in transcription regulation.

Alternate abstract:

Організація петельних доменів хроматину, що відіграє важливу роль у регуляції транскрипції, залежить від функціонального стану клітини. Мета. Дослідженнія можливої реорганізації петель ДНК у нейронах дорсальних корінцевих гангліїв при індукції запального болю. Методи. Ми використовували електрофорез ізольованих клітин (кометний електрофорез) для аналізу кінетики міграції петель ДНК із нуклеоїдів, отриманих з лізованих нейронів. Результати. Незалежно від запалення, нейрони характеризуються відносно низьким рівнем ДНК у хвостах комет внаслідок низького вмісту ДНК у петлях, що знаходяться у межах роздільної здатності кометного електрофорезу (до ~400 кб). За умов запалення контурна довжина петель суттєво знижується, паралельно із відповідним зростанням частки ДНК у складі відносно коротких (до ~100 кб) петель. Висновки. Можна припустити, що реорганізація петель ДНК при запаленні повинна супроводжуватись з вельми суттєвими змінами у регуляції транскрипції.

Alternate abstract:

Организация петельных доменов хроматина, играющая важную роль в регуляции транскрипции, зависит от функционального состояния клетки. Цель. Исследование возможной реорганизации петель ДНК в нейронах дорсальных корешковых ганглиев при индукции воспалительной боли. Методы. Мы использовали электрофорез изолированных клеток (кометный электрофорез) для анализа кинетики миграции петель ДНК из нуклеоидов, полученных из лизированных нейронов. Результаты. Независимо от воспаления, нейроны характеризуются относительно низким уровнем ДНК в хвостах комет из-за низкого содержания ДНК в петлях, которые находятся в пределах разрешающей способности кометного электрофореза (до ~400 кб). В условиях воспаления контурная длина петель существенно уменьшается, параллельно с соответствующим возрастанием доли ДНК в составе относительно коротких (до ~100 кб) петель. Выводы. Можно предположить, что реорганизация петель ДНК при воспалении должна быть ассоциирована с довольно существенными изменениями в регуляции транскрипции.