トポロジカルドメイン
CTCFやコヒーシン複合体など、いくつかのタンパク質がTAD形成と関係していることが知られている。TAD境界に必要な構成要素が何であるかは不明であるが、哺乳類細胞ではこうした領域にはCTCFが比較的高レベルで結合していることが示されている。さらに、一部の種類の遺伝子(tRNA遺伝子やハウスキーピング遺伝子)はTAD境界近傍に高頻度で位置している。
計算機シミュレーションでは、コヒーシンモーターによってクロマチンのループ構造が押し出されることでTADが形成されうることが示されている。この"loop extrusion"モデルでは、コヒーシンがクロマチンへ結合して内部へ引き込むモーターとして作用することで、クロマチンが押し出されてループが形成される。コヒーシン複合体は、クロマチンに結合したCTCFタンパク質に出会うまで両側のクロマチンを押し出し続ける。
CTCFと出会うことで押し出しは停止し、クロマチンループのアンカーとしてTAD境界が形成される。実際にin vitroでは、コヒーシンがATP依存的にDNAループを押し出し続け、CTCF結合部位で停止することが観察されている。また、コヒーシンは動的にクロマチンから解離しうるため、このモデルはTAD(や関連するクロマチンループ)は動的かつ一過的な構造であることを示唆しており、このことはin vivoでの観察と一致する。しかしながら、一部のin vitroデータでは観察されるループがアーティファクトである可能性も示されている。
TAD形成に関しては、他の機構も提唱されている。一部のシミュレーションでは、転写によって生じた超らせんによってコヒーシンのTAD境界への再局在が引き起こされる、または受動的に拡散するコヒーシンの"slip link"によってTADが形成される、といった機構が示唆されている。
TAD境界の破壊は近傍遺伝子の発現に影響を与え、疾患の原因となる。
例えば、TAD境界の破壊をもたらすゲノム構造変異はヒトの四肢の奇形など、発生過程と関連した疾患の原因となることが報告されている。さらにいくつかの研究では、TAD境界の破壊や再編成は、T細胞急性リンパ性白血病(英語版)(T-ALL)、神経膠腫、肺がんなど特定のがんの成長に有利になるというエビデンスが得られている。