3D基因组之Hi-C技术

      Hi-C（High-throughput/resolution chromosome conformation capture）技术，以整个细胞核为研究对象，利用高通量测序技术，结合生物信息学方法，研究全基因组范围内整个染色质DNA在空间位置上的关系；通过对染色质内全部DNA相互作用模式进行捕获，获得高分辨率的染色质三维结构信息。

一、Hi-C技术流程                                                

      Hi-C,Hi-C的基本流程是首先将染色质，用交联HindIII限制性核酸内切酶将DNA片段切开，形成粘性末端，将带有dCTP-biotion补齐粘性末端，用T4连接酶连接，纯化链接产物，用链霉亲和磁珠捕获带有biotion的DNA互作片段，测序比对DNA互作区域。

二、如何看懂Hi-C结果                                            

    如图所示，Hi-C主要有两种表现形式，一种是原始的方形图，一种是比较直观的三角图，其实，这两种图实际上是同一张图，先看方形图，横纵坐标都代表同一条染色体，对角线上的点像横纵坐标的投影，因此，对角线也表示染色体。内部马赛克点分别向横纵坐标及对角线延伸，延伸得到的焦点，为互作基因在染色体上的位置。马赛克点的颜色越深，代表基因互作强度越大。

    Hi-C得出的数据是非常强大的。Hi-C的最小分辨率为5kb，在这个分辨率下，我们可以清楚的观察到基因的成环结构。这其中包括基因环，转录环，结构环以及增强子-启动子环。

    当Hi-C分辨率到达10kb时，我们会发现多个相关连loop组成的拓扑相关结构域（TADs）。且TADs边界上一般都会有CTCF的富集。

    当分辨率到达50kb时，我们可以看到由相关TADs组成的染色质区域。

    当我们继续增大分辨率，我们将看到全部染色体的互作情况。

    Hi-C数据强大我们已经看到，但想精确地模拟3D基因组的结构，还需要与ChIP-seq、RNA-seq、DNase-seq、FAIRE-seq等联合分析，才能精确构建3D模型。

• 1 . 3D基因组概述
  • 1.1. 染色质拓普结构
  • 1.2. 基因组的结构构成
• 2 . 3D基因组模型研究
  • 2.1. 3D基因组的调控模型
  • 2.2. 3D模型构建实例
• 3 . 3D基因组主要实验技术
  • 3.1. 3D基因组之ChIP-seq
  • 3.2. 3D基因组之Hi-C
  • 3.3. 3D基因组之模型验证