3D基因組之Hi-C技術(shù)

Hi-C（High-throughput/resolution chromosome conformation capture）技術(shù)，以整個(gè)細胞核為研究對象，利用高通量測序技術(shù)，結合生物信息學(xué)方法，研究全基因組范圍內整個(gè)染色質(zhì)DNA在空間位置上的關(guān)系；通過(guò)對染色質(zhì)內全部DNA相互作用模式進(jìn)行捕獲，獲得高分辨率的染色質(zhì)三維結構信息。

Hi-C技術(shù)流程

Hi-C,Hi-C的基本流程是首先將染色質(zhì)，用交聯(lián)HindIII限制性核酸內切酶將DNA片段切開(kāi)，形成粘性末端，將帶有dCTP-biotion補齊粘性末端，用T4連接酶連接，純化鏈接產(chǎn)物，用鏈霉親和磁珠捕獲帶有biotion的DNA互作片段，測序比對DNA互作區域。如何看懂

Hi-C結果

如圖所示，Hi-C主要有兩種表現形式，一種是原始的方形圖，一種是比較直觀(guān)的三角圖，其實(shí)，這兩種圖實(shí)際上是同一張圖，先看方形圖，橫縱坐標都代表同一條染色體，對角線(xiàn)上的點(diǎn)像橫縱坐標的投影，因此，對角線(xiàn)也表示染色體。內部馬賽克點(diǎn)分別向橫縱坐標及對角線(xiàn)延伸，延伸得到的焦點(diǎn)，為互作基因在染色體上的位置。馬賽克點(diǎn)的顏色越深，代表基因互作強度越大。

Hi-C得出的數據是非常強大的。Hi-C的最小分辨率為5kb，在這個(gè)分辨率下，我們可以清楚的觀(guān)察到基因的成環(huán)結構。這其中包括基因環(huán)，轉錄環(huán)，結構環(huán)以及增強子-啟動(dòng)子環(huán)。

當Hi-C分辨率到達10kb時(shí)，我們會(huì )發(fā)現多個(gè)相關(guān)連loop組成的拓撲相關(guān)結構域（TADs）。且TADs邊界上一般都會(huì )有CTCF的富集。

當分辨率到達50kb時(shí)，我們可以看到由相關(guān)TADs組成的染色質(zhì)區域。

當我們繼續增大分辨率，我們將看到全部染色體的互作情況。

Hi-C數據強大我們已經(jīng)看到，但想精確地模擬3D基因組的結構，還需要與ChIP-seq、RNA-seq、DNase-seq、FAIRE-seq等聯(lián)合分析，才能精確構建3D模型。

• 1 . 3D模型驗證技術(shù)
• 2 . 3D基因組之Hi-C技術(shù)
• 3 . 3D基因組之ChIP-seq