3C的衍生技术简介

2019-12-19 15:58:05 浏览数 (1)

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染色质构象捕获技术的发明,使得科学家可以通过实验手段来研究染色质的空间结构。传统的3C技术通量较低,只适用于分析one_vs_one的染色质互作,为了更加高效的进行3D基因组学的研究,科学家们在3C技术的基础上不断推陈出新,衍生出了各种技术,图示如下

4C在junction reads基础上,进行二次酶切,形成包含junction reads的环状序列,然后针对感兴趣的基因组区域,设计PCR引物,将包含该基因组区域的环状片段扩增出来,从而可以研究该基因组片段与其他片段的相互作用关系,称之为one_vs_all。

5C采用事先设计好的,两端带有通用引物的探针与junction reads杂交,进行PCR扩增,PCR产物两端包含了通用引物,下游可以结合芯片或者高通量测序来分析基因组区域的互作。事先可以针对感兴趣的多个基因组区域互作设计引探针,所以5C是一种many_vs_many的研究策略。

3C,4C,5C都是基于最原始的junction reads, 不同之处就在于不同引物设计策略导致的通量的差异。

Hi-C在原始3C基础上有所变化,junction reads产生过程中添加生物素标记,然后采用抗体富集带有标记的junction reads, 再构建普通的测序文库,进行高通量测序。没有了针对目标区域设计引物的限制,再结合测序的高通量特点, 使得Hi-C可以一次性研究所有染色质片段之间的互作,称之为all_vs_all。

ChIP-Ioop先用抗体捕获交联的染色质片段,后续的步骤和3C一样,针对两个目标区域的互作设计引物来进行one_vs_one的研究;ChIA-PET与之类似,只不过在粘性末端连接的过程中引入一段通用的adapter序列,以此为桥梁将互作的两个染色质片段连接起来,后续在进行酶切,加接头,测序,也可以进行all_vs_all的染色质互作研究。

考虑到不同技术的成本和限制,各自有不同的应用场景,其中Hi-C和ChIA-PET技术由于其研究对象的高通量性,一次可以获取所有染色质片段互作信息,成为了最热门的3D基因组学研究技术,极大的推动了3D基因组学的发展。

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