Острый миелоидный лейкоз (AML) представляет собой набор гетерогенных миелоидных злокачественных опухолей, отличительными признаками которых являются мутации в эпигенетических модификаторах, транскрипционных факторах и киназах^1-5. В какой степени мутации в AML приводят к изменениям в трехмерной структуре хроматина и способствуют миелоидной трансформации, остается неясным. Здесь мы использовали Hi-C и полногеномное секвенирование для анализа 25 образцов от пациентов с AML и 7 образцов от здоровых доноров. Были выявлены повторяющиеся и специфические для подтипов изменения в A/B-компартментах, в топологически ассоциированных доменах и хроматиновых петлях. Секвенирование РНК, ATAC секвенирование и CUT&Tag для CTCF, H3K27ac и H3K27me3 в тех же образцах AML также выявило обширные и повторяющиеся специфические для AML петли промотор-энхансер и промотор-silencer. Мы подтвердили роль репрессивных петель на их генах-мишенях с помощью удаления и вмешательства CRISPR. В образцах AML были выявлены события, вызванные структурными вариациями, которые привели к захвату усилителей и захвату сайленсеров. Захваченные энхансеры играют роль в росте клеток AML, как показал CRISPR-скрининг, в то время как захваченные сайленсеры играют роль подавления, как показала CRISPR-интерференция, опосредованная де-репрессией. Наконец, полногеномное бисульфитное секвенирование 20 образцов AML и нормальных образцов выявило тонкую взаимосвязь между метилированием ДНК, связыванием CTCF и трехмерной структурой генома. Лечение клеток AML гипометилирующим ДНК агентом и тройной нокдаун DNMT1, DNMT3A и DNMT3B позволило манипулировать метилированием ДНК для восстановления трехмерной организации генома и экспрессии генов. В целом, данное исследование предоставляет ресурс для изучения лейкемии и подчеркивает роль репрессивных петель и захваченных цис-элементов в заболеваниях человека.