de organisatie van het genoom in de nucleaire ruimte is niet-willekeurig en beïnvloedt genoomfuncties, waaronder transcriptie, replicatie en reparatie. Specifieke genomische regio ‘ s, van dezelfde of verschillende chromosomen, associëren vaak fysiek met elkaar en met nucleaire structuren, wat leidt tot een ingewikkeld gecompartimenteerde kern. De voorbeelden van genoominteractie zijn de Vereniging van een versterker met een promotor of het clusteren van genen zoals rDNA genen in de nucleolus. De interactie van het genoom is traditioneel bestudeerd gebruikend fluorescentie kruising in situ (vissen), die visualisatie van de ruimtelijke verhouding tussen verschillende genen of genoomgebieden toestaat. De beperkingen van deze methode zijn dat slechts bekende interactie kan worden ondervraagd, slechts zeer weinig plaatsen in een experiment kunnen worden gesondeerd, en de resolutie is beperkt tot de optica van de microscoop.
de familie van technieken voor het vangen van chromosomen is een reeks biochemische benaderingen om de fysische interactie van genoomgebieden te bepalen. C-technologie benaderingen steevast betrekken vijf stappen: (1) formaldehyde fixatie te crosslink chromatine op de websites van fysieke interactie, (2) de splitsing van het chromatine door restrictie-enzym of de, (3) ligatie onder verdunnen voorwaarden ten gunste van ligatie tussen DNA eindigt vastgelegd op hetzelfde complex over ligations van willekeurige botsingen, (4) de detectie van ligatie kruispunten met variabele moleculaire biologie stappen zijn afhankelijk van de variant van de methoden en (5) de rekenkundige analyse om te bepalen interactie frequenties vastgelegd in de ligatie van de crosslinked chromatine.
C-technologieën (3C, 4C, 5C, Hi-C) verschillen in hun manier van detectie en reikwijdte van welke interacties zij kunnen onderzoeken. De 3C methode test de interactie tussen twee bekende plaatsen in het genoom, 4C staat het onderzoeken van onbekende interactors van een bekende aas opeenvolging toe, 5C identificeert alle gebieden van interactie binnen een bepaald genoomdomein, en hi-C sondes Alle het voorkomen interactie in een onbevooroordeelde manier genoom-breed. De extra varianten (ChIA-PET, Spaander-lijn) nemen een eiwitprecipitatie stap op, toestaand identificatie van genoominteractie die een specifieke proteã ne van belang impliceren. De keuze van de methode hangt sterk af van de specifieke aard en reikwijdte van de biologische kwestie, maar ook van de beschikbaarheid van hulpbronnen, waaronder de hoeveelheid uitgangsmateriaal en sequentiecapaciteit. Veel derivaten van de standaard C-technieken zijn ontwikkeld, vaak geïnspireerd op de specifieke biologische vraag of met als doel de specificiteit te verbeteren of de achtergrond te verminderen.
C-technologieën zijn bevolkings-gebaseerde methoden. Ze produceren relatieve contact waarschijnlijkheden in plaats van absolute contactfrequenties. De op de bevolking gebaseerde aard is toe te schrijven aan het feit dat elke genomic locus één paar-wijze ligation junction in één cel geeft. Om een hoge dekking en kwantitatieve beoordeling van contactprofielen mogelijk te maken, moeten duizenden tot miljoenen genoomequivalenten (cellen) die meerdere ligatieknooppunten bevatten, in elk experiment worden opgenomen en gecombineerd. De correlaties tussen de contacten van C en de vissen van DNA hebben erop gewezen dat een interchromosomal vereniging die in 3% -5% van cellen in een bevolking voorkomt typisch als positief in de meeste methodes van C zal worden ontdekt. Frequentere associaties resulteren over het algemeen in sterkere signalen; echter, de sterkte van het signaal kan ook de affiniteit van de fysieke interacties weerspiegelen en niet de frequentie ervan.
een kritische stap in de gegevensanalyse is om te bepalen of een interactie, gedetecteerd als een ligation junction, specifiek is. De contactfrequentie neemt exponentieel af en is omgekeerd gerelateerd aan de lineaire genomische afstand tot een paar Mb vanaf het referentiepunt. Daarom wordt verwacht dat de frequentie van een specifiek contact in de buurt van een locus hoger is dan de achtergrond van willekeurige botsingen. Een goede indicator van specificiteit voorbij de Mb waaier is de opsporing van een bepaalde interactie als clusters van signalen van aangrenzende beperkingsfragmenten.
de resolutie van de C-methoden wordt bepaald door de aard van het(de) gebruikte restrictie-enzym (N) en, in het geval van methoden waarbij sequencing voor detectie wordt gebruikt, ook door het aantal sequencingwaarden. De frequentie van de herkenningssequenties van een vier-basenpaar (bp) endonuclease is in principe zestien keer hoger dan de frequentie van de herkenningssequenties van een zes-bp-cutter. Het gebruik van een vier BP cutter zal naar verwachting de resolutie van contacten in het Mb-bereik verhogen, waar meerdere ligatie gebeurtenissen worden vastgelegd voor specifieke contacten en de achtergrond botsingen. Buiten deze waaier, echter, waar clusters van beperkingsfragmenten contactgebieden in de waaier van tientallen tot honderden kb definiëren, wordt het voordeel van het gebruiken van een vier BP snijder verwacht om verminderd te zijn. Hoewel vele genoom – brede analyses specifieke microarrays hebben gebruikt, wordt het Hi-productie rangschikken de methode van keus voor globale opsporing van afbinding verbindingen. Het rangschikken van diepte is een technische barrière voor resolutie in sommige benaderingen zoals Hi-C en ChIA-PET. PCR-gebaseerde technologieën overwinnen deze beperking door een subset van contacten, met de afweging van verminderde dekking te versterken. De paarsgewijs aard van afbinding producten legt een macht van twee verhouding tussen de toename van resolutie en de toename van vereiste het rangschikken diepte op. De genomic dekking per het rangschikken van diepte hangt ook van de grootte van het geïnspecteerde genoom af. Bijvoorbeeld, verstrekt het gelijkaardige rangschikken macht tientallen kb contactresolutie in gist, maar slechts MB resolutie in het menselijke genoom.