SnapShot:染色体立体配座捕捉 | Anne Marie

核空間におけるゲノムの組織化はランダムではなく、転写、複製、修復などのゲノム機能に影響を与えます。 同じ染色体または異なる染色体からの特定のゲノム領域は、しばしば物理的に互いにおよび核構造と関連し、複雑に区画化された核を生じる。 ゲノム相互作用の例は、エンハンサーとプロモーターとの関連、または核小体中のrDNA遺伝子などの遺伝子のクラスタリングである。 ゲノム相互作用は、従来、異なる遺伝子またはゲノム領域間の空間的関係の可視化を可能にする蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)を用いて研究されてきた。 この方法の限界は、既知の相互作用のみを調べることができ、実験では非常に少数の遺伝子座のみを調べることができ、分解能は顕微鏡の光学系に限定されていることである。

染色体立体配座捕捉技術のファミリーは、ゲノム領域の物理的相互作用を決定するための生化学的アプローチのセットです。 C技術のアプローチは、常に5つのステップを含む:(1)物理的相互作用のサイトでクロマチンを架橋するホルムアルデヒド固定、(2)制限酵素または超音波処理によるクロマチンの切断、(3)ランダムな衝突からのライゲーションを介して同じ複合体上で捕獲されたDNA末端間のライゲーションを好む希薄条件下でのライゲーション、(4)方法の変種に応じて可変分子生物学のステップを使用してライゲーションジャンクションの検出、および(5)架橋クロマチンのライゲーションでキャプチャされた相互作用頻度を決定するための計算解析。

C-技術(3C,4C)、5C、こんにちは-C)は異なる方法を検出範囲の相互作用できるプローブです。 3C法は、ゲノム内の二つの既知のサイト間の相互作用をテストし、4Cは、既知のベイト配列の未知の相互作用因子のプロービングを可能にし、5Cは、こんにちは、与えられたゲノムドメイン内の相互作用のすべての領域を識別し、Hi-Cは、ゲノム全体の公平な方法で発生するすべての相互作用をプローブします。 追加の変異体(ChIA-PET、ChIP-Loop)は、タンパク質沈殿ステップを組み込み、関心のある特定のタンパク質を含むゲノム相互作用の同定を可能にする。 方法の選択は、生物学的問題の特定の性質および範囲だけでなく、出発物質の量および配列決定能力を含む資源の利用可能性にも強く依存する。 標準的なC技術の多くの派生物が開発されており、多くの場合、対処された特定の生物学的質問に触発され、または特異性を改善するか、または背景を

C-technologiesは人口ベースの方法です。 それらは絶対接触頻度よりもむしろ相対的な接触の確率を作り出す。 集団ベースの性質は、各ゲノム遺伝子座が一つの細胞内で一つのペアワイズライゲーション接合を与えるという事実によるものである。 高いカバレッジと接触プロファイルの定量的評価を可能にするためには、複数のライゲーションジャンクションを含む数千から数百万のゲノム等価物(細胞)を各実験に含め、組み合わせなければならない。 Cの接触とDNAの魚間の相関関係は集団の細胞の3%-5%で起こるinchromosomal連合がほとんどのC方法で陽性として普通検出されることを示しました。 より頻繁な関連付けは一般により強い信号をもたらす;しかし、信号の強さはまた、その周波数ではなく、物理的相互作用の親和性を反映してもよい。

データ分析の重要なステップは、結紮接合として検出された相互作用が特異的であるかどうかを判断することです。 接触周波数は指数関数的に減少し,基準点から数Mbまでの線形ゲノム距離に反比例する。 したがって、軌跡の近傍における特定の接触の頻度は、ランダムな衝突の背景よりも高いと予想される。 Mb範囲を超えた特異性の良い指標は、隣接する制限断片からの信号のクラスターとしての所与の相互作用の検出である。

C法の分解能は、使用される制限酵素の性質によって決定され、検出に配列決定を使用する方法の場合は、配列決定読み取りの数によっても決定され 四つの塩基対(b p)エンドヌクレアーゼの認識配列の頻度は,原則として六つのbpカッターの認識配列の頻度の十六倍である。 四つのbpカッターの使用は、複数のライゲーションイベントが特定の連絡先とバックグラウンド衝突のためにキャプチャされているMb範囲内の連絡先の解 しかし、この範囲を超えて、制限断片のクラスターが数十から数百kbの範囲の接触領域を定義する場合、四つのbpカッターを使用する利点は減少すると予想される。 多くのゲノムワイドアッセイ用の専用マイクロアレイこんにちは-スループットの配列化方法の選択のためのグローバル検出のライゲーション接合. 解の深さが技術的障壁の分解能の点などこんにちは-CおよびChIA-。 PCRベースの技術は減らされた適用範囲のトレードオフの接触のサブセットを、増幅することによってこの限定を克服する。 結紮産物のペアワイズの性質は、分解能の増加と必要な配列決定深さの増加との間に2つの関係のべき乗を課す。 配列決定の深さごとのゲノムカバレッジは、検査されたゲノムのサイズにも依存する。 例えば、同様の配列決定力は、酵母では数十kbの接触分解能を提供するが、ヒトゲノムではMbの分解能しか提供しない。

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