3D模型验证技术

    基因组模型构建完成后，我们需要对模型进行验证。主要从两个方面对模型进行验证，一个是模型结构进行验证，一个是对模型功能进行验证。对模型结构验证，我们也是从两个方面进行验证，一个利用DNA FISH对模型的空间定位进行研究，一个是利用3C对模型的空间结构进行验证。对模型的功能验证，我们主要利用CRISPR技术去除模型结构，观察对应基因及细胞代谢的变化。

1.DNA FISH-模型空间定位验证                                    

    DNA FISH的基本流程与RNA及蛋白FISH相似，但DNA FISH探针要求更加严格，且细胞内的DNA及探针均需要变性。DNA FISH是观察细胞核中DNA分步，这需要更高放大倍数的共聚焦显微镜。

    如下图所示，在母本染色体中，三个基因是分开的，在父本染色体中，3个基因经过环形折叠在一起。

2.3C-模型空间结构验证                                           

    3C的基本流程如下图所示。染色质先进行交联，交联后酶切，连接，再进行QPCR检测。3C技术主要捕获的是两基因间的互作，因此这种技术常用来验证基因间的互作。

    下图所描述的是基因promoter区与增强子区的互作验证，我们可以看到FIP1L1与914kb处的增强子有互作。

3.CRISPR-模型功能验证                                          

    我们利用CRISPR 技术敲掉CTCF motif，使CTCF无法结合，基因组的3D结构模型被破坏，相应基因的表达受到影响，细胞功能也可能会受到影响。CRISPR的功能是强大的，您可以根据您的需要敲除增强子，沉默子，绝缘子，甚至基因。

CTCF位点被定点敲除

酶切检测敲除效率

PCR检测位点敲除后的基因变化

位点敲除后的功能检测

• 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