生物信息基本概念

染色质环

在哺乳动物细胞核内,由于染色质浓缩聚合的
性质,导致基因纤维上两个远端位点会产生随机碰
撞而以较低的频率相互作用。然而,在某些确定的
基因位点间,这种远距离互作的频率却显著高于预
测值。在 sub-Mb 分辨率的 Hi-C 互作图谱中,这些
远距离互作的位点大量存在,它们构成了染色质稳
定结构的基础,或直接参与转录等调控过程。因此,
由基因位点的远距离互作而介导染色质纤维折叠形
成的环状结构,称之为“Chromatin loop”,即染色质
环。

单倍型haplotype

单倍型是存在于染色单体内具有统计学关联性
的一类单核苷酸多态性 (single nucleotide
polymorphisms, SNPs),Hi-C 技术能够使DNA 片段
在全基因范围内进行单倍型组装

研究还发现,
与疾病相关的 SNPs 位点明显富集在基因的互作区
域,暗示着远距离突变可能会破坏相关基因的表达
调控而导致疾病的发生

3C染色体构像捕获技术(chromosomeconformationcapture)

第一步,固定。
使用固定剂(常为甲醛)将靠近染色体的2个区域相连,固定剂在这里发挥了“双面胶”的双向抓牢作用,使原本结构可变的染色体“静止”,以利于后续操作。如果一条染色体内部被固定,常形成环状结构。

第二步,酶切。
对固定后的染色体使用限制性内切酶处理。
一般使用识别6碱基的限制性内切酶进行操作,理论上每4096(46)个碱基就存在一个酶切位点。通过酶切,可将环内部剪切为多个片段。

第三步,连接。
使用DNA连接酶使切断的DNA片段重新连接,形成一个DNA环。

第四步,解环。
被固定的DNA解除交联,使环状DNA线性化。

第五步,扩增。
例如,原来线性DNA存在A—E共5个片段,推测形成空间结构后,A和E可能靠近,因此在A片段和E片段靠近限制性内切酶识别位点之处,设计引物,并以线性DNA为模板,进行半定量或定量的聚合酶链反应(PCR)扩增。

第六步,判定。
根据不同引物组合的扩增效率,确定2个片段空间靠近的概率。

目的:3C技术主要确定“一对一”关系,就是线性距离较远的2个DNA片段之空间关系。

Chip-loop 技术

Hi-C(High throughput 3C 高通量3C技术)

CHIA-PET

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