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DLO-HiC三维基因组

信息泉源：金开瑞 作者：genecreate 宣布时间：2022-12-05 10:52:29

一、什么是三维基因组？？？？

每小我私家体内都有着两米长的DNA， ，，它细密折叠在直径10微米小的细胞核内。。。�；；；；；蜃榈娜占浣峁苟曰蜃榈谋泶铩⒌骺氐裙πв兄饕挠跋�。。。。

基因组三维空间结构与功效的研究简称三维基因组学（Three-Dimensional Genomics, 3D Genomics）， ，，指在思量基因组序列、基因结构及其调控元件的同时， ，，对基因组序列在细胞核内的三维空间结构， ，，及其对基因转录、复制、修复和调控等生物历程中功效的研究。。。。

细胞核中染色质折叠模子示意图
(引自 Ou HD, Phan S, Deerinck TJ, Thor A, Ellisman MH, O'Shea CC. ChromEMT: Visualizing 3D chromatin structure and compaction in interphase and mitotic cells. Science. 2017;357(6349):eaag0025.)

细胞核中染色质三维空间结构剖析
(引自 Pueschel R, Coraggio F, Meister P. From single genes to entire genomes: the search for a function of nuclear organization[J]. Development, 2016 , 143 (6) :910.)

 

二、Hi-C三维基因组技术简介

2003 年， ，，Job Dekker提出了染色质构象捕获技术（Chromatin Conformation Capture, 3C）， ，，用于测定特定的点到点之间的染色质交互作用。。。。2006年， ，，在3C技术基础上， ，，Simonis M开发了4C技术（Circularized Chromatin Conformation Capture）， ，，用于测定一点到多点之间的染色质交互作用。。。。Dostie等人研发了5C技术（Carbon-Copy Chromatin Conformation Capture）， ，，用于测定多点到多点之间的染色质交互作用。。。。

为了能捕获全基因组规模的染色质相互作用， ，，Job Dekker 开发出 Hi-C 技术， ，，并将其应用于展现染色质的三维结构中。。。。Hi-C将线性距离远、空间结构近的DNA片断举行交联， ，， 并富集交联的DNA片断举行高通量测序， ，，通过测序数据剖析展现染色质的远程相互作用， ，，推导基因组的三维空间结构和可能的基因间的调控关系。。。。

Hi-C 实验流程示意图
(引自 Lieberman-Aiden E, van Berkum NL, et al. Comprehensive mapping of long-range interactions reveals folding principles of the human genome[J]. Science. 2009, 326(5950):289-93.)

 
三、Hi-C与三维基因组

Hi-C 技术可用于研究：1.染色质的层级结构（A/B compartments、TADs、Loops）；；；；；2. 关联基因组上原天职散的远距离调控元件与其详细调控区域；；；；；3. 剖析基因的转录调控、增强子与启动子的作用机制；；；；；4. 协助发明疾病易感位点、DNA 损伤修复、基因组结构变异和表观遗传。。。。

 

四、金开瑞 Hi-C 技术立异——DLO Hi-C 技术

尊龙凯时技术照料、华中农业大学教授曹罡课题组与华中农业大学李国亮教授课题组在国际著名期刊Nature Genetic（ IF=38.33 ）上联合揭晓题为“Digestion-ligation-only Hi-C is an efficient and cost-effective method for chromosome conformation capture”的研究论文。。。。该论文主要介绍了一种新的染色质构象捕获技术（Digestion-ligation-only Hi-C, DLO Hi-C）， ，，此技术信噪比高， ，，能在早期举行质量控制， ，，为剖析基因组三维结构提供了一种新型、高效、经济的研究要领。。。。

 
五、DLO Hi-C 技术要领

DLO Hi-C 染色质构象捕获技术设计了巧妙的酶切位点， ，，接纳同时酶切酶连的方法， ，，将 DNA 讨论毗连在染色质内切酶切口最后上， ，，然后举行相近酶连， ，，最后再用 MmeI 内切酶酶切消化， ，，接纳牢靠巨细互作 DNA 片断。。。。

DLO Hi-C独门特技——早期质量控制

消化后的染色质与两种半讨论（讨论 A 或讨论 B）毗连， ，，若是爆发分子内毗连， ，，那么讨论毗连后（A-A/B-B）就会形成HindⅢ或ClaI酶切位点， ，，而随机的分子间毗连形成的噪音异二聚体（A-B/B-A）上没有限制酶切割位点。。。。

DLO Hi-C 染色质构象捕获技术， ，，具有以下优点：

1. 图谱区分率高于古板 Hi-C 技术、DNase Hi-C 技术；；；；；

2. DLO Hi-C 简化 Hi-C 重大的文库构建历程；；；；；

3. A/B compartments 数据、TADs 数据和 Loops 数据较优于其他 Hi-C 的衍生技术。。。。

 

DLO Hi-C文献分享

RUNX1-mediated alphaherpesvirus-host trans-species chromatin interaction promotes viral transcription. 期刊：Sci Adv.   IF:14.14   揭晓时间：2021

使用伪狂犬病病毒 (PRV) 作为模子病毒， ，，对熏染后猪肾PK15细胞系举行了染色体构象捕获测定， ，，以证实病毒和宿主之间的全基因组特异性跨物种染色质相互作用。。。。发明了PRV 基因组由宿主 DNA 连系尊龙凯时 RUNX1 转达到开放染色质和活跃转录区。。。。本研究使用了4C、DLO Hi-C、ChIP-seq、ATAC-seq、RNA-seq、DNA FISH等多种技术。。。。

3D genome architecture coordinates trans and cis regulation of differentially expressed ear and tassel genes in maize. 期刊：Genome Biol.   IF:10.81   揭晓时间：2020

使用 ATAC-seq 和ChIP-seq在玉米穗和流苏发育历程中识别出56,055和52,633个开放染色质区域(OCR)， ，，进一步使用DLO Hi-C在响应组织中以高区分率系统地绘制染色质相互作用。。。。毗连OCR和基因的普遍染色质环为认真穗和流苏特异性基因表达的顺式和反式调理元件提供了3D视图。。。。

 

 

六、HiC三维基因组剖析实验效果展示
 
互作图谱构建
 
A/B compartment转换
 
差别TAD剖析
 

Hi-C与组尊龙凯时修饰ChIP-seq联合剖析

 

七、项目内容
 
项目 内容
建库、测序 每个样本天生2个文库， ，，每个文库120GB测序量， ，，每个样品爆发不少于200GB raw data
标准剖析 质量控制、染色体顺式、反式互作， ，，全基因组交互、A/B compartment剖析、TAD剖析
样本组间差别A/B、TADs、Loops比对 商议
Hi-C与RNA联合剖析
与其他组学联合剖析

 




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