拓撲關聯結構域
/ TAD /
我們通常把基因組想像成一行字母，但在細胞核內，它被折疊成一個三維形狀，而這個形狀並非隨機。想像一根長長的花園水管被繞成一系列各自封閉的盤圈：同一個盤圈內的片段彼此頻繁碰撞，而不同盤圈裡的片段則很少相觸。基因組的這些盤圈就叫拓撲關聯結構域，簡稱 TAD。
TAD 是染色體上的一個區域，其內部的 DNA 序列彼此接觸的頻率，遠高於它們與相鄰區域序列的接觸——一個自我相互作用的「鄰里」，通常跨越數十萬到約一百萬鹼基對。它們由捕捉哪些 DNA 片段在物理上靠近的方法（染色質構象捕獲，如 Hi-C）檢測出來，這些方法生成的圖譜沿基因組顯示出一塊塊高接觸的方塊。一般認為 TAD 主要通過環擠出形成：環狀的黏連蛋白把 DNA 穿過自身、捲出一個不斷增大的環，直到撞上由蛋白 CTCF 結合的邊界位點，後者就像標記每個結構域邊緣的「擋塊」。
TAD 之所以重要，是因為它們在空間上組織了基因調控。增強子傾向於作用於同一個 TAD 內的基因，並與下一個 TAD 裡的基因相隔絕，於是這些邊界實際上把每個增強子接到它應有的靶基因上。當一個邊界被刪除或打亂，增強子就可能「溢出」、開啟一個它本不該觸及的基因——這種「重新接線」可導致發育障礙，也與某些癌症相關聯。對 TAD 的研究屬於年輕而高速發展的三維基因組組織領域，它表明 DNA 在空間中所處的位置本身就是一層信息。
在 Hi-C 接觸圖譜上，一個 TAD 表現為一個明亮的三角形：其內部的序列彼此頻繁接觸，而跨過由 CTCF 標記的邊界後，接觸驟然下降。刪除那個邊界，會讓一個結構域裡的增強子錯誤地激活相鄰結構域裡的基因。
TAD 是一個自我接觸的基因組「鄰里」，把增強子導向正確的基因。
TAD 是在大量細胞上平均得到的統計性、動態性特徵，而非在每個細胞、每一刻都一模一樣存在的剛性隔牆。它們的確切定義、邊界和功能重要性仍在積極研究之中，有時也有爭議。