organiseringen av genomet i atomrommet er ikke-tilfeldig og påvirker genomfunksjoner, inkludert transkripsjon, replikering og reparasjon. Spesifikke genomiske regioner, fra samme eller forskjellige kromosomer, ofte fysisk forbinder med hverandre og med kjernefysiske strukturer, noe som gir opphav til en intrikat compartmentalized kjernen. Eksempler på genominteraksjoner er foreningen av en forsterker med en promotor eller clustering av gener som rDNA-gener i nukleolus. Genominteraksjoner har tradisjonelt blitt studert ved hjelp av fluorescens in situ hybridisering (FISH), som tillater visualisering av det romlige forholdet mellom forskjellige gener eller genomregioner. Begrensninger av denne metoden er at kun kjente interaksjoner kan bli forhørt, bare svært få loci kan undersøkes i et eksperiment, og oppløsning er begrenset til mikroskopets optikk.
familien av kromosomkonformasjon fangstteknikker er et sett av biokjemiske tilnærminger for å bestemme den fysiske interaksjonen av genomregioner. C-teknologi tilnærminger alltid innebære fem trinn: (1) formaldehyd fiksering til krysskobling kromatin på steder av fysisk interaksjon, (2) spalting av kromatin ved begrensning enzym eller sonikering, (3) ligering under fortynnede betingelser favoriserer ligering MELLOM DNA ender fanget på samme komplekse over ligations fra tilfeldige kollisjoner, (4) påvisning av ligation veikryss ved hjelp av variable molekylærbiologi trinn avhengig av variant av metodene, og (5) beregningsanalyse for å bestemme interaksjonsfrekvenser fanget i ligering av tverrbundet kromatin.
C-teknologier (3C, 4C, 5c, Hi-C) varierer i deres måte å oppdage og omfanget av hvilke interaksjoner de kan sonde. 3C-metoden tester samspillet mellom to kjente steder i genomet, 4C tillater probing av ukjente interaktorer av en kjent agnsekvens, 5c identifiserer alle regioner av interaksjon innenfor et gitt genomdomene, Og Hi-C-prober alle forekommende interaksjoner på en upartisk måte genom-wide. Andre varianter (ChIA-PET, ChIP-Loop) innlemme et protein utfelling trinn, slik at identifisering av genom interaksjoner som involverer et bestemt protein av interesse. Valg av metode er sterkt avhengig av det biologiske spørsmålets spesifikke natur og omfang, men også av tilgjengeligheten av ressurser, inkludert mengden utgangsmateriale og sekvenseringskapasitet. Mange derivater av standard c-teknikker har blitt utviklet, ofte inspirert av den spesifikke biologiske spørsmålet adressert eller med mål om å forbedre spesifisitet eller redusere bakgrunn.
C-teknologier er populasjonsbaserte metoder. De produserer relative kontakt sannsynligheter i stedet for absolutte kontakt frekvenser. Den populasjonsbaserte naturen skyldes det faktum at hvert genomisk locus gir ett parvis ligeringsknutepunkt i en celle. For å tillate høy dekning og kvantitativ vurdering av kontaktprofiler, må tusenvis til millioner av genomekvivalenter (celler) som inneholder flere ligeringskryss, inkluderes og kombineres i hvert eksperiment. Korrelasjoner Mellom c-kontakter og DNA FISH har indikert at en interchromosomal forening som forekommer i 3%-5% av cellene i en populasjon, typisk vil bli påvist som positiv i De fleste c-metoder. Hyppigere assosiasjoner resulterer generelt i sterkere signaler; signalstyrken kan imidlertid også gjenspeile affiniteten til de fysiske interaksjonene og ikke frekvensen.
et kritisk trinn i dataanalyse er å avgjøre om en interaksjon, oppdaget som en ligation junction, er spesifikk. Kontaktfrekvensen avtar eksponentielt og er omvendt relatert til den lineære genomiske avstanden opp til Noen Få Mb unna referansepunktet. Derfor forventes frekvensen av en bestemt kontakt i nærheten av et locus å være høyere enn bakgrunnen for tilfeldige kollisjoner. En god indikator på spesifisitet utenfor Mb-området er deteksjon av en gitt interaksjon som klynger av signaler fra tilstøtende restriksjonsfragmenter.
oppløsningen Av c-metoder bestemmes av arten av restriksjonsenzymet(e) som brukes, og i tilfelle metoder som bruker sekvensering for deteksjon, også av antall sekvensering leser. Frekvensen av anerkjennelsessekvenser av et fire basepar (bp) endonuklease er i prinsippet seksten ganger høyere enn frekvensen av anerkjennelsessekvens av en seks bp kutter. Bruken av en fire bp kutter forventes å øke oppløsningen av kontakter I Mb-området, hvor flere ligeringshendelser fanges for bestemte kontakter og bakgrunnskollisjonene. Utover dette området, men hvor klynger av restriksjonsfragmenter definerer kontaktområder i området fra titalls til hundrevis av kb, forventes fordelen av å bruke en fire bp kutter å bli redusert. Selv om mange genom-brede analyser har brukt dedikerte mikroarrays, er hi-throughput sekvensering blitt metoden for valg for global påvisning av ligation veikryss. Sekvenseringsdybde er en teknisk barriere for oppløsning i Noen tilnærminger som Hi-C og ChIA-PET. PCR-baserte teknologier overvinne denne begrensningen ved å forsterke en delmengde av kontakter, med bytte av redusert dekning. Den parvise naturen til ligeringsprodukter pålegger en kraft av to forhold mellom økningen i oppløsning og økningen i nødvendig sekvenseringsdybde. Genomisk dekning per sekvenseringsdybde avhenger ogsa av storrelsen pa det inspiserte genomet. For eksempel gir lignende sekvenseringskraft titalls kb-kontaktoppløsning i gjær, Men Bare Mb-oppløsning i det menneskelige genomet.