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10分文章就能满足你?你太低估这些Hi-C分析了

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作为三维基因组学测序技术的引领者,安诺Hi-C刚刚助力了苦荞基因组发刊Molecular Plant,是国内首篇商业合作的Hi-C辅助组装文章(聚焦 | 安诺合作的植物Hi-C文章见刊了~)。除了辅助组装,Hi-C的另一用武之地在于进行染色体三维构象分析,从染色体三维结构互作角度解释生物学问题。

作为CNS级别文章的直接候选者,Hi-C技术提供给我们一个新的视角,从染色体三维构象看基因远程调控,结合多组学分析揭示染色体构象改变与疾病的紧密关联。

表1 Hi-C高分文献(部分)

注:橙色标注的为安诺合作文章。

Hi-C技术应用以来,在医学方向,已经在癌症、遗传病、X染色体沉默等多个研究领域频现硕果,解析了乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌、手指畸形等多种疾病的致病机理。近期,Hi-C技术在解释心力衰竭致病机理上又有了新的发现,8月11日发表在Circulation上的文章High Resolution Mapping of Chromatin Conformation in Cardiac Myocytes Reveals Structural Remodeling of the Epigenomein Heart Failure揭示了高分辨率下心肌病变细胞染色质构象的改变。这是利用Hi-C技术研究多个样本间差异分析的典型案例,今天小编就从这篇文章入手,帮你分析通过Hi-C技术如何轻松发高分paper。

Hi-C 文 献 解 析

心力衰竭细胞系高分辨率染色体构象解析

Circulation   IF:19.309

文 章 简 介

心力衰竭主要是由心肌细胞的生物学变化引起,已有研究发现这一复杂的细胞功能故障是基因表达改变的结果,受转录因子和染色质重构酶影响。但是,病变心肌细胞基因组的折叠组装以及染色质构象变化情况尚不明确。因此,作者选择负荷刺激诱导的心肌细胞系和CTCF功能缺失的小鼠心肌细胞系,进行了高分辨率下心肌细胞中染色质构象的互作研究,结合RNA-seq分析探讨了整个基因组结构对心力衰竭的影响。

研 究 方 法

样本选择:健康小鼠心肌细胞系(CTRL)、负荷刺激诱导的心肌肥大细胞系(TAC)、CTCF缺失小鼠的细胞系(CTCF-KO)

测序策略:Hi-C测序(5kb 分辨率)、RNA-seq

研 究 思 路

主 要 结 论

1 CTCF-KO 和 TAC细胞系中染色质TADs比较分析

对TADs边界数的比较分析发现,CTRL、TAC、CTCF-KO细胞系中,TADs边界数目变化不大,分别为3686, 3746,3705,变化小于2%,但不同细胞系TADs边界强度存在差异。

2 CTCF-KO 和 TAC细胞系中染色质A/B compartments比较分析

CTCF缺失(CTCF-KO)或负荷刺激诱导(TAC)对A/B compartments的变化影响较小(2-8%)。但A/B compartments的变化与基因表达正相关,即A to B表明基因表达下调,B to A表明基因表达上调,转录组数据显示,CTCF-KO与TAC细胞系中多数基因的表达调控发生变化,其中包括一些致病marker基因的激活。

3 CTCF-KO 和 TAC细胞系中染色质loops结构改变

CTCF-KO和TAC细胞系染色体中,loop size的改变不明显,但长距离互作的loops数目降低,KEGG分析发现消失的loops中存在大量致病相关基因。

4 增强子与基因的互作研究

基因表达水平与增强子的互作有关,对CTCF-KO和TAC中增强子与基因的互作分析发现,分别有47%和67%的增强子互作能力降低,如致病相关基因Rock2,分析发现Rock2与多个增强子的互作能力降低。这些结果表明,增强子与基因互作的改变在心力衰竭中发挥重要作用。

文 章 总 结

这篇文章通过Hi-C测序分析在TADs、A/B compartments、loops不同层级水平上研究了正常细胞系、心肌肥大细胞系、CTCF缺失细胞系的染色体构象差异。实验结果表明染色体的全局构象改变促进心血管疾病的发生,病变细胞系中染色体TADs边界强度和A/B compartments发生改变,染色质互作的稳定性降低,同时loops结构的数量显著降低,病变细胞系中增强子的长距离互作改变,导致功能元件附近染色质局部互作显著降低。本研究从染色体三维构像角度解析了心力衰竭细胞系的病变机理,为心血管疾病研究提供了高分辨率染色质构象信息,对临床诊断具有重要参考价值。

安诺Hi-C多组学研究思路

Hi-C发高分文章到底难不难,看了这些研究结论,有木有发现Hi-C分析与高分文献的近距离调控热点~

偷偷告诉你,这些分析安诺Hi-C都可以满足,作为国内Hi-C技术的积极引领者,安诺Hi-C具有国内最科学的分辨率对应的数据推荐体系,最丰富的样品和项目经验,最全面和深入的动植物染色体构象分析方法,让你发高分文章完全没压力。

Hi-C是安诺优达特色技术,不断探索不断创新

可揭示染色体三维结构,且可用于辅助组装

从群体细胞Hi-C、1kb Hi-C、捕获Hi-C

单细胞Hi-C拓展到Hi-C辅助组装

物种经验跨越动植物及微生物

合作单位贯穿国内外科研院所

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