chromosome conformation capture:染色质构象捕获技术

chromosome conformation capture称之为染色质构象捕获，简写为3C, 是一种生物化学手段，可以通过实验手段来研究空间结构上相近的染色质，本文简单介绍下3C的实验过程和原理。

实验流程如下所示

可以分成以下4个步骤

1. crosslink chromatin, 染色质交联。通过甲醛固定细胞，可以在空间结构相邻的染色质片段之间产生共价氢键
2. digest crosslinked chromatin, 采用DNA限制性内切酶消化染色质，在酶切位点会形成粘性末端
3. ligation, 连接，通过DNA连接酶链接粘性末端
4. reverse crosslinking, 反交联，用蛋白酶消除DNA的交联状态

通过以上步骤处理之后，可以得到不同染色质片段连接在一起的DNA，这样的片段是一个嵌合体，由来自空间结构相近的两个不同DNA片段构成，称之为junction reads。 通过实验处理，将三维结构上相近的染色质转换成了一维的DNA片段，所以这一技术称之为染色质构象捕获。通过分析junction reads中的不同部分分别对应哪些基因组区域，可以得到DNA之间的相互作用关系。

在传统的3C技术中，得到junction reads后，需要针对感兴趣的两个目标片段设计引物，通过PCR反应将这两个区域构成的junction reads扩增出来，通过PCR产物的有无和定量，可以评估目的片段之间相互作用关系的有无和强度。

由于需要同时考虑两个DNA片段来设计引物，所以传统的3C技术只适用于研究两个DNA片段之间的相互作用，即one-to-one， 而且受到PCR产物长度的限制，只适用于研究线性距离较近的片段之间的互作。

科学家们在3C基础上不断革新，陆续发明了4C,5C,Hi-C等等更高通量，更高分辨率的研究手段，促成了三维基因组学的兴起和发展，在后续文章中再进行介绍。