organiseringen af genomet i det nukleare rum er ikke tilfældig og påvirker genomfunktioner, herunder transkription, replikation og reparation. Specifikke genomiske regioner, fra de samme eller forskellige kromosomer, forbinder ofte fysisk med hinanden og med nukleare strukturer, hvilket giver anledning til en indviklet opdelt kerne. Eksempler på genominteraktioner er foreningen af en forstærker med en promotor eller klyngning af gener, såsom rDNA-gener i nukleolus. Genominteraktioner er traditionelt blevet undersøgt ved hjælp af fluorescens in situ hybridisering (fisk), som muliggør visualisering af det rumlige forhold mellem forskellige gener eller genomregioner. Begrænsninger ved denne metode er, at kun kendte interaktioner kan forhøres, kun meget få loci kan undersøges i et eksperiment, og opløsningen er begrænset til mikroskopets optik.
familien af kromosom konformationsteknikker er et sæt biokemiske tilgange til bestemmelse af den fysiske interaktion mellem genomregioner. C-teknologimetoder involverer altid fem trin: (1) formaldehydfiksering til tværbindingskromatin på steder med fysisk interaktion, (2) spaltning af kromatin ved restriktion eller sonikering, (3) ligering under fortyndede betingelser, der favoriserer ligering mellem DNA-ender fanget på det samme kompleks over ligeringer fra tilfældige kollisioner, (4) påvisning af ligeringskryds ved hjælp af variable molekylærbiologiske trin afhængigt af varianten af metoderne, og (5) beregningsanalyse til bestemmelse af interaktionsfrekvenser fanget i ligeringen af det tværbundne kromatin.
C-teknologier (3c, 4c, 5c, Hi-C) adskiller sig i deres måde at detektere og omfanget af hvilke interaktioner de kan sonde. 3C-metoden tester interaktionen mellem to kendte steder i genomet, 4c tillader sondering af ukendte interaktorer af en kendt agnsekvens, 5c identificerer alle interaktionsregioner inden for et givet genomdomæne, og Hi-C-prober alle forekommende interaktioner på en upartisk måde genom-bred. Yderligere varianter (ChIA-PET, ChIP-Loop) inkorporerer et proteinudfældningstrin, der muliggør identifikation af genominteraktioner, der involverer et specifikt protein af interesse. Valget af metode afhænger stærkt af det biologiske spørgsmåls specifikke karakter og omfang, men også af tilgængeligheden af ressourcer, herunder mængden af udgangsmateriale og sekventeringskapacitet. Mange derivater af standard C-teknikker er blevet udviklet, ofte inspireret af det specifikke biologiske spørgsmål, der behandles eller med det formål at forbedre specificiteten eller reducere baggrunden.
C-teknologier er befolkningsbaserede metoder. De producerer relative kontakt sandsynligheder snarere end absolutte kontaktfrekvenser. Den befolkningsbaserede natur skyldes det faktum, at hvert genomisk locus giver et parvis ligationskryds i en celle. For at muliggøre høj dækning og kvantitativ vurdering af kontaktprofiler skal tusinder til millioner af genomækvivalenter (celler), der indeholder flere ligeringskryds, inkluderes og kombineres i hvert eksperiment. Korrelationer mellem C-kontakter og DNA-fisk har indikeret, at en interkromosomal forening, der forekommer i 3% -5% af cellerne i en population, typisk vil blive påvist som positiv i de fleste C-metoder. Hyppigere foreninger resulterer generelt i stærkere signaler; signalstyrken kan dog også afspejle affiniteten af de fysiske interaktioner og ikke dens frekvens.
et kritisk trin i dataanalyse er at bestemme, om en interaktion, detekteret som et ligationskryds, er specifik. Kontaktfrekvensen falder eksponentielt og er omvendt relateret til den lineære genomiske afstand op til et par Mb væk fra referencepunktet. Derfor forventes hyppigheden af en specifik kontakt i nærheden af et locus at være højere end baggrunden for tilfældige kollisioner. En god indikator for specificitet ud over Mb-området er påvisning af en given interaktion som klynger af signaler fra tilstødende restriktionsfragmenter.
opløsningen af C-metoder bestemmes af arten af det / de anvendte restriktionsmetoder, og i tilfælde af metoder, der bruger sekventering til detektion, også af antallet af sekventering læser. Frekvensen af genkendelsessekvenser af et fire basepar (bp) endonuklease er i princippet seksten gange højere end hyppigheden af genkendelsessekvens for en seks bp-fræser. Brugen af en fire bp cutter forventes at øge opløsningen af kontakter i Mb-området, hvor flere ligeringshændelser er fanget for specifikke kontakter og baggrundskollisionerne. Ud over dette interval, hvor klynger af restriktionsfragmenter definerer kontaktregioner i området fra ti til hundreder af kb, forventes fordelen ved at bruge en fire bp-fræser at blive formindsket. Selvom mange genomdækkende analyser har brugt dedikerede mikroarrays, hi-throughput-sekventering bliver den valgte metode til global påvisning af ligeringskryds. Sekventeringsdybde er en teknisk barriere for opløsning i nogle tilgange som Hi-C og ChIA-PET. PCR – baserede teknologier overvinder denne begrænsning ved at forstærke en delmængde af kontakter med afvejning af reduceret dækning. Ligeringsprodukternes parvise karakter pålægger en styrke af to forhold mellem stigningen i opløsning og stigningen i den krævede sekventeringsdybde. Sekventeringsdybde afhænger også af størrelsen på det inspicerede genom. For eksempel giver lignende sekventeringseffekt snesevis af kb-kontaktopløsning i gær, men kun Mb-opløsning i det humane genom.