organizacja genomu w przestrzeni jądrowej jest nonrandom i wpływa na funkcje genomu, w tym transkrypcję, replikację i naprawę. Specyficzne regiony genomowe, pochodzące z tych samych lub różnych chromosomów, często fizycznie wiążą się ze sobą i ze strukturami jądrowymi, co prowadzi do skomplikowanego podziału jądra. Przykładami interakcji genomu są skojarzenie wzmacniacza z promotorem lub grupowanie genów, takich jak geny rDNA w jądrze. Interakcje genomu tradycyjnie badano stosując fluorescencję in situ hybrydyzacji (FISH), która umożliwia wizualizację relacji przestrzennej między różnymi genami lub regionów genomu. Ograniczenia tej metody polegają na tym, że tylko znane interakcje mogą być badane, tylko nieliczne loci mogą być badane w eksperymencie, a rozdzielczość jest ograniczona do optyki mikroskopu.
rodzina technik przechwytywania konformacji chromosomów jest zestawem podejść biochemicznych w celu określenia fizycznej interakcji regionów genomu. Metody technologii C niezmiennie obejmują pięć etapów: (1) Wiązanie formaldehydu do sieciowania chromatyny w miejscach interakcji fizycznych, (2) rozszczepianie chromatyny przez enzym restrykcyjny lub sonikację, (3) ligacja w rozcieńczonych warunkach sprzyjających ligacji między końcami DNA uchwyconymi w tym samym kompleksie nad ligacjami z przypadkowych kolizji, (4) wykrywanie połączeń ligacji przy użyciu zmiennych etapów biologii molekularnej w zależności od wariantu metod i (5) analiza obliczeniowa w celu określenia częstotliwości interakcji przechwyconych w ligacji sieciowanej chromatyny.
technologie C (3C, 4C, 5C, Hi-C) różnią się sposobem wykrywania i zakresem interakcji, które mogą badać. Metoda 3C testuje interakcję między dwoma znanymi miejscami w genomie, 4C umożliwia sondowanie nieznanych interaktorów znanej sekwencji przynęty, 5C identyfikuje wszystkie regiony interakcji w danej domenie genomu,a Hi-C sonduje wszystkie występujące interakcje w bezstronny sposób w całym genomie. Dodatkowe warianty (Chia-PET, Chip-Loop) zawierają etap wytrącania białka, umożliwiając identyfikację interakcji genomu, które obejmują określone białko będące przedmiotem zainteresowania. Wybór metody zależy w dużym stopniu od specyfiki i zakresu zagadnienia biologicznego, ale także od dostępności zasobów, w tym ilości materiału wyjściowego i zdolności sekwencjonowania. Opracowano wiele pochodnych standardowych technik C, często inspirowanych konkretnym pytaniem biologicznym lub mających na celu poprawę swoistości lub zmniejszenie tła.
C-technologie są metodami populacyjnymi. Wytwarzają względne prawdopodobieństwo kontaktu, a nie bezwzględne częstotliwości kontaktu. Charakter populacji wynika z faktu, że każde genomowe locus daje jedno połączenie ligacji pary w jednej komórce. Aby umożliwić wysoki zasięg i ilościową ocenę profili kontaktowych, w każdym eksperymencie muszą być włączone i połączone tysiące do milionów odpowiedników genomu (komórek) zawierających wiele połączeń ligacji. Korelacje między kontaktami C i DNA ryb wykazały, że związek międzychromosomalny, który występuje w 3% -5% komórek w populacji, będzie zwykle wykrywany jako pozytywny w większości metod C. Częstsze skojarzenia Zwykle skutkują silniejszymi sygnałami; jednak siła sygnału może również odzwierciedlać powinowactwo oddziaływań fizycznych, a nie jego częstotliwość.
krytycznym krokiem w analizie danych jest określenie, czy interakcja, wykryta jako połączenie ligacji, jest specyficzna. Częstotliwość styku maleje wykładniczo i jest odwrotnie związana z liniową odległością genomu do kilku Mb od punktu odniesienia. W związku z tym oczekuje się, że częstotliwość konkretnego kontaktu w pobliżu locus będzie wyższa niż tło przypadkowych kolizji. Dobrym wskaźnikiem swoistości wykraczającej poza zakres Mb jest wykrywanie danej interakcji jako skupisk sygnałów z sąsiednich fragmentów restrykcyjnych.
rozdzielczość metod C zależy od rodzaju użytego enzymu (- ów) restrykcyjnego (- ych) oraz, w przypadku metod wykorzystujących sekwencjonowanie do wykrywania, również od liczby odczytów sekwencjonowania. Częstotliwość sekwencji rozpoznawania endonukleazy z czterema parami zasad (bp) jest w zasadzie szesnaście razy wyższa niż częstotliwość sekwencji rozpoznawania endonukleazy z sześcioma bp. Oczekuje się, że zastosowanie przecinarki o czterech bp zwiększy rozdzielczość kontaktów w zakresie Mb, w którym rejestrowane są wielokrotne zdarzenia ligacji dla konkretnych kontaktów i kolizji w tle. Jednak poza tym zakresem, gdzie klastry fragmentów restrykcji definiują regiony styku w zakresie od dziesiątek do setek kb, oczekuje się, że korzyść z zastosowania przecinarki o czterech bp zostanie zmniejszona. Chociaż wiele Genom szeroki testy używać dedykowany microarrays, Hi-przepustowość sekwencjonowanie być the metoda wybór dla globalny wykrywanie ligation junctions. Głębokość sekwencjonowania jest barierą techniczną dla rozdzielczości w niektórych podejściach, takich jak Hi-C i Chia-PET. Technologie oparte na PCR przezwyciężyć to ograniczenie poprzez wzmocnienie podzbioru kontaktów, z kompromisu zmniejszonego zasięgu. Parowa Natura produktów ligacji narzuca potęgę dwóch zależności między wzrostem rozdzielczości a wzrostem wymaganej głębokości sekwencjonowania. Zasięg genomu na głębokość sekwencjonowania zależy również od wielkości kontrolowanego genomu. Na przykład, podobna moc sekwencjonowania zapewnia dziesiątki kb rozdzielczości kontaktu w drożdżach, ale tylko Mb rozdzielczości w ludzkim genomie.