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3D基因組之Hi-C技術(shù)

Hi-C（High-throughput/resolution chromosome conformation capture）技術(shù)，以整個細(xì)胞核為研究對象，利用高通量測序技術(shù)，結(jié)合生物信息學(xué)方法，研究全基因組范圍內(nèi)整個染色質(zhì)DNA在空間位置上的關(guān)系；通過對染色質(zhì)內(nèi)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(jié)構(gòu)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(nèi)切酶將DNA片段切開，形成粘性末端，將帶有dCTP-biotion補(bǔ)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(qū)域。如何看懂

Hi-C結(jié)果

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

Hi-C得出的數(shù)據(jù)是非常強(qiáng)大的。Hi-C的最小分辨率為5kb，在這個分辨率下，我們可以清楚的觀察到基因的成環(huán)結(jié)構(gòu)。這其中包括基因環(huán)，轉(zhuǎn)錄環(huán)，結(jié)構(gòu)環(huán)以及增強(qiáng)子-啟動子環(huán)。

當(dāng)Hi-C分辨率到達(dá)10kb時，我們會發(fā)現(xiàn)多個相關(guān)連loop組成的拓?fù)湎嚓P(guān)結(jié)構(gòu)域（TADs）。且TADs邊界上一般都會有CTCF的富集。

當(dāng)分辨率到達(dá)50kb時，我們可以看到由相關(guān)TADs組成的染色質(zhì)區(qū)域。

當(dāng)我們繼續(xù)增大分辨率，我們將看到全部染色體的互作情況。

Hi-C數(shù)據(jù)強(qiáng)大我們已經(jīng)看到，但想精確地模擬3D基因組的結(jié)構(gòu)，還需要與ChIP-seq、RNA-seq、DNase-seq、FAIRE-seq等聯(lián)合分析，才能精確構(gòu)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