目前，作用于有丝分裂染色体的各种 SMC 复合物如何协调活动，从而驱动每个姐妹染色单体的压缩和折叠、消除间期组织，同时又维持姐妹染色单体间沿其长度的黏连，相关规则尚不清楚。在本研究中，研究人员对在同步进入有丝分裂前急性缺失各种 SMC 复合物组合的细胞，应用细胞生物学、成像、蛋白质组学、Hi-C 和聚合物建模等技术。通过对随后有丝分裂染色体形成过程的时间分辨分析，确定了每种复合物的特定作用，并揭示了它们之间的相互作用。

研究人员通过测量仅表达一种凝缩蛋白复合物的细胞中染色质环大小的增长，确定在活的真核细胞中，凝缩蛋白 I 和 II 以每秒 1 - 3 千碱基（kb）的速度挤出染色质环。通过聚合物建模，并将模拟结果与实验成像和 Hi-C 数据进行对比测试，研究人员定义了 “互作规则”，该规则说明了这些快速移动的复合物在染色质纤维上相遇时会发生什么。第一，当凝缩蛋白遇到正在挤出环的黏连蛋白复合物时，黏连蛋白会从染色质上被移除，凝缩蛋白则继续其环挤出过程，从而 “消除” 间期的染色质组织结构。在没有凝缩蛋白的情况下，即使染色体凝聚成无定形结构，这种间期组织结构也会持续到有丝分裂后期。第二，当凝缩蛋白遇到黏着黏连蛋白复合物时，它会跨越该复合物并继续挤出。因此，姐妹染色单体可以分离其轴，同时在其环的末端之间保持黏连。第三，当一个凝缩蛋白接近另一个凝缩蛋白时，它会停止移动，这就产生了连续的环阵列。

研究数据还优化了先前关于单个有丝分裂染色单体的模型，例如揭示了环之间由小间隙隔开，从而延长了染色质支架。环阵列在每个染色单体内部遵循无序的螺旋路径。这种周期性结构在 Hi-C 图谱中表现为多条对角线，它们之间的间距为一个螺旋圈的平均长度。凝缩蛋白 I 和 II 独立发挥作用，它们的共同作用导致了嵌套环结构的形成。姐妹染色单体环之间的黏连与这种结构一致，但它限制了螺旋缠绕，阻止每个姐妹染色单体形成更规则的螺旋。鉴于结合和环挤出过程的动态相互作用和随机性，有丝分裂染色体并不采用单一、固定的三维结构，而是具有共同定义架构的无序结构。

本研究确定了凝缩蛋白和黏连蛋白复合物的三条互作规则。应用这些规则，人们可以开始理解在纳米尺度上作用于染色质的 SMC 复合物，如何共同将有序的间期染色体转变为微米尺度上紧密压缩且分离的姐妹染色单体对。在不同条件下（例如在间期或减数分裂中）以及不同生物体中，可能存在其他互作规则，以驱动由相同的潜在环挤出过程形成的一系列染色体构象。