Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Hi-C (эксперимент) )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Технологии захвата конформации хромосом

Захват Хромосомы конформации метода (часто сокращенно технологии 3C или 3C на основе методов [1] ) представляют собой набор методов молекулярной биологии , используемых для анализа пространственной организации из хроматина в клетке. Эти методы определяют количество взаимодействий между геномными локусами, которые находятся поблизости в трехмерном пространстве, но могут быть разделены множеством нуклеотидов в линейном геноме. [2] Такие взаимодействия могут быть результат биологических функций, такие как промотор - энхансер взаимодействия, или от случайного полимера сквозных, где неориентированное физическое движение хроматина причин локусов сталкиваться. [3]Частоты взаимодействия могут быть проанализированы напрямую [4] или они могут быть преобразованы в расстояния и использованы для реконструкции трехмерных структур. [5]

Основное различие между методами на основе 3C - их область применения. Например, при использовании ПЦР для обнаружения взаимодействия в эксперименте 3C взаимодействия между двумя конкретными фрагментами оцениваются количественно. Напротив, Hi-C количественно оценивает взаимодействия между всеми возможными парами фрагментов одновременно. Глубокое секвенирование материала, производимого 3C, также дает карты взаимодействий в масштабе всего генома.

История [ править ]

Исторически сложилось так , микроскопия был основным методом исследования ядерной организации , [6] , которые могут быть датированы 1590. [7]

Хронология исследований структуры хроматина
  • В 1879 году Вальтер Флемминг ввел термин хроматин. [8]
  • В 1883 году Август Вейсманн связал хроматин с наследственностью.
  • В 1884 году Альбрехт Коссель открыл гистоны.
  • В 1888 году Саттон и Бовери предложили теорию непрерывности хроматина в течение клеточного цикла [9].
  • В 1889 году Вильгельм фон Вальдемейер ввел термин « хромосома ». [10]
  • В 1928 году Эмиль Хайц ввел термины « гетерохроматин» и « эухроматин» . [11]
  • В 1942 году Конрад Уоддингтон постулировал эпигенетические ландшафты . [12]
  • В 1948 году Роллин Хотчкисс открыл метилирование ДНК. [13]
  • В 1953 году Уотсон и Крик открыли двойную спиральную структуру ДНК. [14]
  • В 1961 году Мэри Лайон постулировала принцип X-инактивации .
  • В 1973/1974 годах было открыто хроматиновое волокно. [12]
  • В 1975 году Пьер Шамбон ввел термин нуклеосомы . [12]
  • В 1982 году были открыты хромосомные территории . [15]
  • В 1984 году Джон Т. Лис ввел новую технику иммунопреципитации хроматина .
  • В 1993 году был опубликован Nuclear Ligation Assay - метод, позволяющий определять частоты циркуляризации ДНК в растворе. Этот анализ был использован, чтобы показать, что эстроген индуцирует взаимодействие между промотором гена пролактина и ближайшим энхансером . [16]
  • В 2002 году Джоб Деккер представил новую идею о том, что плотные матрицы частот взаимодействия между локусами могут использоваться для вывода пространственной организации геномов. Эта идея легла в основу его разработки метода захвата конформации хромосомы (3C), опубликованного в 2002 году Джобом Деккером и его коллегами из лаборатории Клекнера в Гарвардском университете . [17] [18]
  • В 2003 году проект « Геном человека» был завершен.
  • В 2006 году Мариеке Симонис изобрела 4C, [19] Дости в лаборатории Деккера изобрела 5C. [20]
  • В 2007 году Б. Франклин Пью разработал новую технику ChIP-seq. [21]
  • В 2009 году Либерман-Эйден и Джоб Деккер изобрели Hi-C, [22] Мелисса Дж. Фуллвуд и Иджун Руан изобрели ChIA-PET. [23]
  • В 2012 году группа Ren и группы под руководством Эдит Херд и Джоба Деккера обнаружили топологически ассоциированные домены (TAD) у млекопитающих. [24] [25]
  • В 2013 году Такаши Нагано и Питер Фрейзер представили внутриядерное лигирование для Hi-C и одноклеточного Hi-C. [26]

Экспериментальные методы [ править ]

Все методы 3C начинаются с аналогичного набора шагов, выполняемых на выборке ячеек.

Во- первых, клеточные геномы сшитый с формальдегидом , [27] , который вводит облигации , которые «заморозить» взаимодействие между геномной локусов. Обработка клеток 1-3% формальдегидом в течение 10-30 минут при комнатной температуре является наиболее распространенной, однако необходима стандартизация для предотвращения высокого перекрестного связывания белка с ДНК, так как это может отрицательно повлиять на эффективность рестрикционного переваривания на последующем этапе. [28] Затем геном разрезают на фрагменты рестрикционной эндонуклеазой . Размер ограничительных фрагментов определяет разрешение отображения взаимодействий. Рестрикционные ферменты (RE), которые разрезают последовательности узнавания длиной 6 пар оснований, такие как EcoR1 или HindIII., используются для этой цели, поскольку они разрезают геном каждые 4000 п.н., давая ~ 1 миллион фрагментов в геноме человека. [28] [29] Для более точного отображения взаимодействий также может использоваться RE, распознающий 4bp. Следующий шаг - лигирование на основе близости . Это происходит при низких концентрациях ДНК или в пределах интактных, проницаемые ядер [26] в присутствии ДНК - лигазе Т4 , [30] таким образом, что лигирование между сшитыми взаимодействующими фрагментами способствует более лигировании между фрагментами, которые не являются сшитыми. Впоследствии взаимодействующие локусы количественно определяют путем амплификации лигированных соединений методами ПЦР. [28] [30]

Оригинальные методы [ править ]

3C (один против одного) [ править ]

Эксперимент по захвату конформации хромосомы (3C) позволяет количественно оценить взаимодействия между одной парой геномных локусов. Например, 3C можно использовать для тестирования взаимодействия кандидата-промотора-энхансера. Лигированные фрагменты выявляют с помощью ПЦР с известными праймерами . [2] [17] Вот почему этот метод требует предварительного знания взаимодействующих областей.

4C (один против всех) [ править ]

Захват конформации хромосомы на чипе (4C) фиксирует взаимодействия между одним локусом и всеми другими локусами генома. Он включает в себя второй этап лигирования, чтобы создать фрагменты ДНК с самоциклической циркуляцией, которые используются для выполнения обратной ПЦР . Обратная ПЦР позволяет использовать известную последовательность для амплификации присоединенной к ней неизвестной последовательности. [31] [2] [19] В отличие от 3C и 5C, метод 4C не требует предварительного знания обеих взаимодействующих хромосомных областей. Результаты, полученные с помощью 4C, хорошо воспроизводимы, поскольку большинство взаимодействий обнаруживаются между областями, расположенными рядом друг с другом. На одном микрочипе можно проанализировать примерно миллион взаимодействий. [ необходима цитата ]

5C (многие-против-многих) [ править ]

Копия захвата конформации хромосомы (5C) выявляет взаимодействия между всеми рестрикционными фрагментами в пределах данной области, размер которой обычно не превышает мегабазы. [2] [20] Это достигается путем лигирования универсальных праймеров ко всем фрагментам. Однако 5C имеет относительно низкое покрытие. Техника 5C преодолевает проблемы соединений на этапе внутримолекулярного лигирования и полезна для построения сложных взаимодействий конкретных интересующих локусов. Этот подход не подходит для проведения комплексных взаимодействий в масштабе всего генома, поскольку для этого потребуются миллионы праймеров 5C. [ необходима цитата ]

Hi-C (все против всех) [ править ]

Hi-C использует высокопроизводительное секвенирование для нахождения нуклеотидной последовательности фрагментов [2] [22] и использует парное секвенирование концов , которое извлекает короткие последовательности с каждого конца каждого лигированного фрагмента. Таким образом, для данного лигированного фрагмента две полученные последовательности должны представлять два разных рестрикционных фрагмента, которые были лигированы вместе на стадии лигирования на основе близости. Пара последовательностей индивидуально выравнивается по геному, таким образом определяя фрагменты, участвующие в этом событии лигирования. Следовательно, проверяются все возможные попарные взаимодействия между фрагментами.

Методы на основе захвата последовательности [ править ]

В ряде методов используется захват олигонуклеотидов для обогащения библиотек 3C и Hi-C для конкретных представляющих интерес локусов. [32] [33] Эти методы включают Capture-C, [34] NG Capture-C, [35] Capture-3C, [34] HiCap, [32] [36] и Capture Hi-C. [37] Эти методы могут обеспечить более высокое разрешение и чувствительность, чем методы на основе 4C. [38]

Одноячеечные методы [ править ]

Одноклеточные адаптации этих методов, таких как ChIP-seq и Hi-C, могут быть использованы для исследования взаимодействий, происходящих в отдельных клетках. [39] [40]

Методы, основанные на иммунопреципитации [ править ]

ChIP-loop [ править ]

ChIP-loop объединяет 3C с ChIP-seq для обнаружения взаимодействий между двумя интересующими локусами, опосредованными интересующим белком. [2] [41] ChIP-петля может быть полезна для идентификации дальнодействующих цис- взаимодействий и транс- взаимодействий, опосредованных белками, поскольку частые столкновения ДНК не происходят. [ необходима цитата ]

Общегеномные методы [ править ]

ChIA-PET сочетает Hi-C с ChIP-seq для обнаружения всех взаимодействий, опосредованных интересующим белком. [2] [23] HiChIP был разработан для проведения анализа, аналогичного ChIA-PET, с меньшим количеством исходного материала. [42]

Биологическое воздействие [ править ]

Методы 3C привели к ряду биологических открытий, включая открытие новых структурных особенностей хромосом, каталогизацию петель хроматина и лучшее понимание механизмов регуляции транскрипции (нарушение которых может привести к заболеванию). [6]

Методы 3C продемонстрировали важность пространственной близости регуляторных элементов к генам, которые они регулируют. Например, в тканях , которые экспрессируют глобина гены, область контроля локуса β-глобина образует петлю с этими генами. Эта петля не обнаруживается в тканях, где ген не экспрессируется. [43] Эта технология также помогла генетическому и эпигенетическому исследованию хромосом как у модельных организмов, так и у людей. [ не проверено в теле ]

Эти методы выявили крупномасштабную организацию генома в топологически ассоциированные домены (TAD), которые коррелируют с эпигенетическими маркерами. Некоторые TAD транскрипционно активны, а другие репрессированы. [44] Многие TAD были обнаружены у D. melanogaster, мыши и человека. [45] Более того, CTCF и когезин играют важную роль в определении TAD и взаимодействий энхансер-промотор. Результат показывает, что ориентация мотивов связывания CTCF в петле энхансер-промотор должна быть обращена друг к другу, чтобы энхансер нашел свою правильную мишень. [46]

Болезнь человека [ править ]

Существует несколько заболеваний, вызываемых дефектами взаимодействий промотор-энхансер, которые рассматриваются в этой статье. [47]

Бета-талассемия - это определенный тип заболеваний крови, вызванный делецией элемента-усилителя LCR. [48] [49]

Голопрозэнцефалия - это головное заболевание, вызванное мутацией в энхансерном элементе SBE2, что, в свою очередь, ослабляет продукцию гена SHH. [50]

PPD2 (полидактилия трехфалангового пальца) вызывается мутацией энхансера ZRS, которая, в свою очередь, усиливает продукцию гена SHH. [51] [52]

Аденокарцинома легкого может быть вызвана дупликацией энхансерного элемента гена MYC. [53]

Острый лимфобластный лейкоз Т-клеток вызывается введением нового усилителя. [54]

Анализ данных [ править ]

Тепловая карта и круговая визуализация графика Hi-C данных. а. Взаимодействия Hi-C между всеми хромосомами из клеток почек человека G401, как показано программой my5C. [55] б. Визуализация тепловой карты, иллюстрирующая двудольную структуру X-хромосомы мыши, построенная Hi-Browse. [56] с. Визуализация тепловой карты локуса 3 Мбит / с (chr4: 18000000-21000000), произведенная Juicebox, с использованием данных Hi-C in-situ из линии клеток GM12878. [4] d. Круговой график двудольной X-хромосомы мыши, созданный браузером эпигенома. [57] Изображение из [58]

Различные эксперименты в стиле 3C дают данные с очень разными структурами и статистическими свойствами. Таким образом, для каждого типа эксперимента существуют определенные пакеты анализа. [33]

Данные Hi-C часто используются для анализа организации хроматина в масштабе всего генома, такой как топологически ассоциированные домены (TAD), линейно смежные области генома, которые связаны в трехмерном пространстве. [44] Было разработано несколько алгоритмов для идентификации TAD по данным Hi-C. [4] [59]

Hi-C и его последующий анализ постоянно развиваются. Fit-Hi-C [3] - это метод, основанный на подходе дискретного бинирования с модификациями добавления расстояния взаимодействия (начальная подгонка сплайна, также известного как сплайн-1) и уточнения нулевой модели (сплайн-2). Результатом Fit-Hi-C является список попарных внутрихромосомных взаимодействий с их p-значениями и q-значениями. [58]

Трехмерную организацию генома можно также проанализировать с помощью собственного разложения контактной матрицы. Каждый собственный вектор соответствует набору локусов, которые не обязательно линейно смежны, но имеют общие структурные особенности. [60]

Существенным мешающим фактором в технологиях 3C являются частые неспецифические взаимодействия между геномными локусами, которые возникают из-за случайного поведения полимера . Взаимодействие между двумя локусами должно быть подтверждено как специфическое посредством тестирования статистической значимости. [3]

Нормализация карты контактов Hi-C [ править ]

Существует два основных способа нормализации необработанных тепловых карт контактов Hi-C. Первый способ - предположить равную видимость, то есть у каждой хромосомной позиции есть равные шансы на взаимодействие. Следовательно, истинный сигнал карты контактов Hi-C должен быть сбалансированной матрицей (сбалансированная матрица имеет постоянные суммы строк и суммы столбцов). Примером алгоритмов, предполагающих равную видимость, является алгоритм Синкхорна-Кноппа , который масштабирует исходную карту контактов Hi-C в сбалансированную матрицу.

Другой способ - предположить, что с каждым положением хромосомы связано смещение. Значение карты контакта в каждой координате будет истинным сигналом в этой позиции, умноженной на смещение, связанное с двумя позициями контакта. Примером алгоритмов, направленных на решение этой модели смещения, является итеративная коррекция, которая итеративно регрессировала смещение строк и столбцов из необработанной карты контактов Hi-C. Для анализа данных Hi-C доступен ряд программных инструментов. [61]

Анализ мотивов ДНК [ править ]

Мотивы ДНК представляют собой специфические короткие последовательности ДНК, часто длиной 8-20 нуклеотидов [62], которые статистически чрезмерно представлены в наборе последовательностей с общей биологической функцией. В настоящее время регуляторные мотивы дальнодействующих взаимодействий хроматина недостаточно изучены. Несколько исследований были сосредоточены на выяснении влияния мотивов ДНК на взаимодействия промотор-энхансер.

Bailey et al. идентифицировал, что мотив ZNF143 в промоторных областях обеспечивает специфичность последовательности для взаимодействий промотор-энхансер. [63] Мутация мотива ZNF143 снизила частоту взаимодействий промотор-энхансер, что позволяет предположить, что ZNF143 является новым фактором образования петель хроматина.

Для анализа мотивов в масштабе генома в 2016 г. Wong et al. сообщили о списке из 19 491 пары мотивов ДНК для клеточной линии K562 о взаимодействиях промотор-энхансер. [64] В результате они предположили, что множественность спаривания мотивов (количество мотивов, спаренных с данным мотивом) связана с расстоянием взаимодействия и типом регуляторной области. В следующем году Вонг опубликовал еще одну статью, в которой сообщалось о 18 879 парах мотивов в 6 линиях клеток человека. [65] Новым вкладом этой работы является MotifHyades, инструмент для обнаружения мотивов , который можно напрямую применять к парным последовательностям.

Анализ генома рака [ править ]

Методы, основанные на 3C, могут дать представление о хромосомных перестройках в геномах рака. [66] Более того, они могут демонстрировать изменения пространственной близости регуляторных элементов и их генов-мишеней, что дает более глубокое понимание структурной и функциональной основы генома. [67]

Ссылки [ править ]

  1. ↑ de Wit E, de Laat W (январь 2012 г.). «Десятилетие технологий 3C: взгляд на ядерную организацию» . Гены и развитие . 26 (1): 11–24. DOI : 10,1101 / gad.179804.111 . PMC  3258961 . PMID  22215806 .
  2. ^ Б с д е е г Hakim O, Misteli T (март 2012). «SnapShot: захват подтверждения хромосомы» . Cell . 148 (5): 1068.e1–2. DOI : 10.1016 / j.cell.2012.02.019 . PMC 6374129 . PMID 22385969 .  
  3. ^ a b c Ay F, Бейли Т.Л., Благородный WS (июнь 2014 г.). «Статистическая оценка достоверности данных Hi-C выявляет регуляторные контакты хроматина» . Геномные исследования . 24 (6): 999–1011. DOI : 10.1101 / gr.160374.113 . PMC 4032863 . PMID 24501021 .  
  4. ^ a b c Рао С.С., Хантли М.Х., Дюран Н.С., Стаменова Е.К., Бочков И.Д., Робинсон Дж.Т., Санборн А.Л., Махол I, Омер А.Д., Ландер Е.С., Эйден Е. «Трехмерная карта генома человека с разрешением в килобазы раскрывает принципы образования петель хроматина» . Cell . 159 (7): 1665–80. DOI : 10.1016 / j.cell.2014.11.021 . PMC 5635824 . PMID 25497547 .  
  5. ^ Varoquaux Н, Р Ау, Благородный WS, Веры JP (июнь 2014). «Статистический подход к выводу трехмерной структуры генома» . Биоинформатика . 30 (12): i26–33. DOI : 10.1093 / биоинформатики / btu268 . PMC 4229903 . PMID 24931992 .  
  6. ^ a b Denker A, de Laat W (июнь 2016 г.). «Второе десятилетие технологий 3C: подробный взгляд на ядерную организацию» . Гены и развитие . 30 (12): 1357–82. DOI : 10,1101 / gad.281964.116 . PMC 4926860 . PMID 27340173 .  
  7. ^ «Кто изобрел микроскоп? Полная история микроскопа» . Vision Engineering Ltd. Архивировано из оригинала 22 апреля 2018 года.
  8. ^ "Фотография Бенджамина Саура Тюбингена Вальтера Флемминга, немецкого врача" . Герой курса, Inc.
  9. Перейти ↑ Martins LA (1999). «Предложили ли Саттон и Бовери так называемую хромосомную гипотезу Саттона-Бовери?» . Genet. Мол. Биол . 22 (2): 261–272. DOI : 10.1590 / S1415-47571999000200022 .
  10. ^ «Гены и генетика: язык научных открытий» . Оксфордский словарь английского языка . Издательство Оксфордского университета. 2012-08-16.
  11. ^ Харрис М (2015-02-05). «Гетерохроматин и эухроматиновые сети» .
  12. ^ a b c Deichmann U (август 2016 г.). «Эпигенетика: истоки и эволюция модной темы» . Биология развития . 416 (1): 249–254. DOI : 10.1016 / j.ydbio.2016.06.005 . PMID 27291929 . 
  13. Перейти ↑ Lu H, Liu X, Deng Y, Qing H (декабрь 2013 г.). «Метилирование ДНК, рука за нейродегенеративными заболеваниями» . Границы в старении неврологии . 5 : 85. DOI : 10,3389 / fnagi.2013.00085 . PMC 3851782 . PMID 24367332 .  
  14. ^ «Документы Фрэнсиса Крика: открытие двойной спирали, 1951–1953» .
  15. ^ Кремер T, Кремер M (март 2010). «Хромосомные территории» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 2 (3): а003889. DOI : 10.1101 / cshperspect.a003889 . PMC 2829961 . PMID 20300217 .  
  16. ^ Cullen KE, Kladde MP, Seyfred MA (июль 1993). «Взаимодействие между регуляторами транскрипции пролактинового хроматина». Наука . 261 (5118): 203–6. Bibcode : 1993Sci ... 261..203C . DOI : 10.1126 / science.8327891 . PMID 8327891 . 
  17. ^ a b Деккер Дж, Риппе К., Деккер М., Клекнер Н. (февраль 2002 г.). «Захват конформации хромосом». Наука . 295 (5558): 1306–11. Bibcode : 2002Sci ... 295.1306D . DOI : 10.1126 / science.1067799 . PMID 11847345 . S2CID 3561891 .  
  18. ^ Osborne CS, Ewels PA, Young AN (январь 2011). «Знакомство с соседями: инструменты для анализа структуры и функций ядра» . Брифинги по функциональной геномике . 10 (1): 11–7. DOI : 10.1093 / bfgp / elq034 . PMC 3080762 . PMID 21258046 .  
  19. ^ a b Симонис М., Клоус П., Сплинтер Е., Мошкин Ю., Виллемсен Р., де Вит Е., ван Стинсель Б., де Лаат В. (ноябрь 2006 г.). «Ядерная организация активных и неактивных доменов хроматина, обнаруженных с помощью захвата конформации хромосомы на чипе (4C)». Генетика природы . 38 (11): 1348–54. DOI : 10.1038 / ng1896 . PMID 17033623 . S2CID 22787572 .  
  20. ^ a b Дости Дж., Ричмонд Т.А., Арнаут Р.А., Зельцер Р.Р., Ли В.Л., Хонан Т.А. и др. (Октябрь 2006 г.). «Углеродная копия захвата конформации хромосомы (5C): массивно-параллельное решение для картирования взаимодействий между геномными элементами» . Геномные исследования . 16 (10): 1299–309. DOI : 10.1101 / gr.5571506 . PMC 1581439 . PMID 16954542 .  
  21. ^ Альберт I, Маврич Т.Н., Tomsho LP, Qi J, Zanton SJ, Шустер SC, Pugh BF (март 2007). «Настройки трансляции и вращения нуклеосом H2A.Z в геноме Saccharomyces cerevisiae». Природа . 446 (7135): 572–6. Bibcode : 2007Natur.446..572A . DOI : 10,1038 / природа05632 . PMID 17392789 . S2CID 4416890 .  
  22. ^ a b Либерман-Эйден Э., ван Беркум Н.Л., Уильямс Л., Имакаев М., Рагоци Т., Теллинг А. и др. (Октябрь 2009 г.). «Комплексное картирование дальних взаимодействий раскрывает принципы складывания генома человека» . Наука . 326 (5950): 289–93. Bibcode : 2009Sci ... 326..289L . DOI : 10.1126 / science.1181369 . PMC 2858594 . PMID 19815776 .  
  23. ^ a b Фулвуд MJ, Лю MH, Пан Ю.Ф., Лю Дж., Сюй Х., Мохамед YB и др. (Ноябрь 2009 г.). «Связанный с альфа-рецептором эстрогена человеческий хроматин взаимодействующий» . Природа . 462 (7269): 58–64. Bibcode : 2009Natur.462 ... 58F . DOI : 10,1038 / природа08497 . PMC 2774924 . PMID 19890323 .  
  24. ↑ Dixon JR, Selvaraj S, Yue F, Kim A, Li Y, Shen Y, Hu M, Liu JS, Ren B (апрель 2012 г.). «Топологические домены в геномах млекопитающих, идентифицированные с помощью анализа взаимодействий хроматина» . Природа . 485 (7398): 376–80. Bibcode : 2012Natur.485..376D . DOI : 10.1038 / nature11082 . PMC 3356448 . PMID 22495300 .  
  25. ↑ Nora EP, Lajoie BR, Schulz EG, Giorgetti L, Okamoto I, Servant N, Piolot T, van Berkum NL, Meisig J, Sedat J, Gribnau J, Barillot E, Blüthgen N, Dekker J, Heard E (апрель 2012 г.) . «Пространственное разделение регуляторного ландшафта центра X-инактивации» . Природа . 485 (7398): 381–5. Bibcode : 2012Natur.485..381N . DOI : 10.1038 / nature11049 . PMC 3555144 . PMID 22495304 .  
  26. ^ a b Нагано, Такаши; Люблинг, Янив; Стивенс, Тим Дж .; Шенфельдер, Стефан; Яффе, Эйтан; Дин, Венди; Laue, Ernest D .; Танай, Амос; Фрейзер, Питер (октябрь 2013 г.). «Одноклеточный Hi-C выявляет межклеточную изменчивость в структуре хромосом» . Природа . 502 (7469): 59–64. Bibcode : 2013Natur.502 ... 59N . DOI : 10,1038 / природа12593 . PMC 3869051 . PMID 24067610 .  
  27. ^ Гаврилов А, Эйвазова E, Priozhkova I, Липинский M, S Разин, Vassetzky Y (2009). «Захват конформации хромосомы (от 3С до 5С) и его модификация на основе ChIP». Анализ иммунопреципитации хроматина . рассмотрение. Методы молекулярной биологии. 567 . С. 171–88. DOI : 10.1007 / 978-1-60327-414-2_12 . ISBN 978-1-60327-413-5. PMID  19588093 .
  28. ^ a b c Наумова Н., Смит Э.М., Жан Ю., Деккер Дж. (ноябрь 2012 г.). «Анализ дальнодействующих взаимодействий хроматина с использованием захвата конформации хромосомы» . Методы . 58 (3): 192–203. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2012.07.022 . PMC 3874837 . PMID 22903059 .  
  29. ^ Белтона JM, Dekker J (июнь 2015). «Захват конформации хромосомы (3C) у бутонизированных дрожжей» . Протоколы Колд-Спринг-Харбор . 2015 (6): 580–6. DOI : 10,1101 / pdb.prot085175 . PMID 26034304 . 
  30. ^ a b Гаврилов А.А., Голов А.К., Разин С.В. (26.03.2013). «Фактические частоты лигирования в процедуре захвата конформации хромосомы» . PLOS ONE . 8 (3): e60403. Bibcode : 2013PLoSO ... 860403G . DOI : 10.1371 / journal.pone.0060403 . PMC 3608588 . PMID 23555968 .  
  31. ^ Чжао, Чжиху; Тавусидана, Голамреза; Шолиндер, Микаэль; Гондор, Анита; Мариано, Пьеро; Ван, Ша; Кандури, Чандрасекар; Лескано, Магда; Сандху, Кульджит Сингх; Сингх, Умашанкар; Пант, Винод; Тивари, Виджай; Курукути, Шринивасулу; Олссон, Рольф (2006). «Захват конформации круговой хромосомы (4C) раскрывает обширные сети эпигенетически регулируемых внутри- и межхромосомных взаимодействий». Генетика природы . 38 (11): 1341–7. DOI : 10.1038 / ng1891 . PMID 17033624 . S2CID 2660843 .  
  32. ^ a b Патент США 10287621 
  33. ^ а б Шмитт А.Д., Ху М., Рен Б. (декабрь 2016 г.). «Полногеномное картирование и анализ архитектуры хромосом» . Обзоры природы Молекулярная клеточная биология . 17 (12): 743–755. DOI : 10.1038 / nrm.2016.104 . PMC 5763923 . PMID 27580841 .  
  34. ^ а б Хьюз Дж. Р., Робертс Н., Макгоуэн С., Хэй Д., Джаннулату Е., Линч М. и др. (Февраль 2014 года). «Анализ сотен цис-регуляторных ландшафтов с высоким разрешением в одном высокопроизводительном эксперименте» . Генетика природы . 46 (2): 205–12. DOI : 10.1038 / ng.2871 . PMID 24413732 . S2CID 205348099 .  
  35. ^ Дэвис Дж. О., Телениус Дж. М., Макгоуэн С. Дж., Робертс Н. А., Тейлор С., Хиггс Д. Р., Хьюз Дж. Р. (январь 2016 г.). «Мультиплексный анализ конформации хромосом со значительно улучшенной чувствительностью» . Методы природы . 13 (1): 74–80. DOI : 10.1038 / nmeth.3664 . PMC 4724891 . PMID 26595209 .  
  36. ^ Сален, Пелин; Абдуллаев, Ильгар; Рамскельд, Даниэль; Мацкова Людмила; Рилакович, Неманья; Lötstedt, Britta; Альберт, Томас Дж .; Лундеберг, Иоаким; Сандберг, Рикард (2015-08-03). «Полногеномное картирование заякоренных в промоторах взаимодействий с разрешением, близким к разрешению одного энхансера» . Геномная биология . 16 : 156. DOI : 10.1186 / s13059-015-0727-9 . ISSN 1474-760X . PMC 4557751 . PMID 26313521 .   
  37. ↑ Jäger R, Migliorini G, Henrion M, Kandaswamy R, Speedy HE, Heindl A, Whiffin N, Carnicer MJ, Broome L, Dryden N, Nagano T, Schoenfelder S, Enge M, Yuan Y, Taipale J, Fraser P, Fletcher О, Хулстон RS (февраль 2015 г.). «Capture Hi-C идентифицирует хроматин, взаимодействующий с локусами риска колоректального рака» . Nature Communications . 6 : 6178. Bibcode : 2015NatCo ... 6.6178J . DOI : 10.1038 / ncomms7178 . PMC 4346635 . PMID 25695508 .  
  38. ^ Davies JO, Oudelaar AM, Хиггс DR, Хьюз JR (январь 2017). «Как лучше всего определять хромосомные взаимодействия: сравнение подходов» . Методы природы . 14 (2): 125–134. DOI : 10.1038 / nmeth.4146 . PMID 28139673 . S2CID 4136037 .  
  39. ^ Нагано Т., Люблинг Ю., Стивенс Т.Дж., Шонфельдер С., Яффе Е., Дин В. и др. (Октябрь 2013). «Одноклеточный Hi-C выявляет межклеточную изменчивость в структуре хромосом» . Природа . 502 (7469): 59–64. Bibcode : 2013Natur.502 ... 59N . DOI : 10,1038 / природа12593 . PMC 3869051 . PMID 24067610 .  
  40. Перейти ↑ Schwartzman O, Tanay A (декабрь 2015 г.). «Одноклеточная эпигеномика: методы и новые приложения». Природа Обзоры Генетики . 16 (12): 716–26. DOI : 10.1038 / nrg3980 . PMID 26460349 . S2CID 10326803 .  
  41. ^ Horike S, S Цай, Miyano М, Ченг ДФ, Kohwi-Шигематсу Т (январь 2005 г.). «Потеря петли молчащего хроматина и нарушение импринтинга DLX5 при синдроме Ретта». Генетика природы . 37 (1): 31–40. DOI : 10.1038 / ng1491 . PMID 15608638 . S2CID 2884412 .  
  42. ^ Mumbach MR, Рубин AJ, Флинн RA, Dai C, Khavari PA, Greenleaf WJ, Чанг ГИ (ноябрь 2016). «HiChIP: эффективный и чувствительный анализ белковой архитектуры генома» . Методы природы . 13 (11): 919–922. DOI : 10.1038 / nmeth.3999 . PMC 5501173 . PMID 27643841 .  
  43. ^ Tolhuis B, Palstra RJ, Splinter E, F Grosveld де Laat W (декабрь 2002). «Зацикливание и взаимодействие между гиперчувствительными сайтами в активном бета-глобиновом локусе». Молекулярная клетка . 10 (6): 1453–65. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (02) 00781-5 . PMID 12504019 . 
  44. ^ a b Cavalli G, Misteli T (март 2013 г.). «Функциональные последствия топологии генома» . Структурная и молекулярная биология природы . 20 (3): 290–9. DOI : 10.1038 / nsmb.2474 . PMC 6320674 . PMID 23463314 .  
  45. Перейти ↑ Dekker J, Marti-Renom MA, Mirny LA (июнь 2013). «Изучение трехмерной организации геномов: интерпретация данных взаимодействия хроматина» . Природа Обзоры Генетики . 14 (6): 390–403. DOI : 10.1038 / nrg3454 . PMC 3874835 . PMID 23657480 .  
  46. ^ Гуо Y, Xu Q, Canzio D, Shou J, Li J, Gorkin DU и др. (Август 2015 г.). «Инверсия CRISPR сайтов CTCF изменяет топологию генома и функцию энхансера / промотора» . Cell . 162 (4): 900–10. DOI : 10.1016 / j.cell.2015.07.038 . PMC 4642453 . PMID 26276636 .  
  47. ^ Krijger PH де Laat W (декабрь 2016). «Регулирование экспрессии связанных с заболеванием генов в 3D-геноме». Обзоры природы Молекулярная клеточная биология . 17 (12): 771–782. DOI : 10.1038 / nrm.2016.138 . PMID 27826147 . S2CID 11484886 .  
  48. ↑ Fritsch EF, Lawn RM, Maniatis T (июнь 1979 г.). «Характеристика делеций, которые влияют на экспрессию генов фетального глобина у человека». Природа . 279 (5714): 598–603. Bibcode : 1979Natur.279..598F . DOI : 10.1038 / 279598a0 . PMID 450109 . S2CID 4243029 .  
  49. ^ Ван дер Ploeg ЛГ, Konings А, М, Оорта Руса D, L Бернини, Флэйвеллом РА (февраль 1980 г.). «Исследования гамма-бета-талассемии, показывающие, что делеция гамма- и дельта-генов влияет на экспрессию гена бета-глобина у человека». Природа . 283 (5748): 637–42. Bibcode : 1980Natur.283..637V . DOI : 10.1038 / 283637a0 . PMID 6153459 . S2CID 4371542 .  
  50. ^ Чжон У, Эль-Jaick K, Roessler E, Muenke M, Эпштейн DJ (февраль 2006). «Функциональный скрининг на наличие регуляторных элементов sonic hedgehog через интервал 1 Мб выявляет дальнодействующие вентральные энхансеры переднего мозга» . Развитие . 133 (4): 761–72. DOI : 10.1242 / dev.02239 . PMID 16407397 . 
  51. ^ Lettice LA, Heaney SJ, Purdie LA, Li L, de Beer P, Oostra BA, et al. (Июль 2003 г.). «Энхансер Shh дальнего действия регулирует экспрессию в развивающихся конечностях и плавниках и связан с преаксиальной полидактилией» . Молекулярная генетика человека . 12 (14): 1725–35. DOI : 10,1093 / HMG / ddg180 . PMID 12837695 . 
  52. ^ Wieczorek D, Pawlik B, Li Y, Akarsu NA, Caliebe A, May KJ, et al. (Январь 2010 г.). «Специфическая мутация цис-регулятора отдаленного звукового ежа (SHH) (ZRS) вызывает мезомелический синдром Вернера (WMS), в то время как полные дупликации ZRS лежат в основе полисиндактилии Хааса и преаксиальной полидактилии (PPD) с трехфаланговым большим пальцем или без него». Мутация человека . 31 (1): 81–9. DOI : 10.1002 / humu.21142 . PMID 19847792 . S2CID 1715146 .  
  53. ^ Zhang X, Choi PS, Фрэнсис JM, Imielinski M, Watanabe H, Cherniack AD, Меерсон M (февраль 2016). «Идентификация фокально усиленных клон-специфичных суперэнхансеров в эпителиальных раках человека» . Генетика природы . 48 (2): 176–82. DOI : 10.1038 / ng.3470 . PMC 4857881 . PMID 26656844 .  
  54. ^ Mansour MR, Abraham BJ, Anders L, Berezovskaya A, Gutierrez A, Durbin AD, et al. (Декабрь 2014 г.). «Регуляция онкогена. Онкогенный суперэнхансер, образованный в результате соматической мутации некодирующего межгенного элемента» . Наука . 346 (6215): 1373–7. DOI : 10.1126 / science.1259037 . PMC 4720521 . PMID 25394790 .  
  55. ^ Lajoie BR, ван Berkum NL, Sanyal A, Dekker J (октябрь 2009). «My5C: веб-инструменты для изучения конформации хромосом» . Методы природы . 6 (10): 690–1. DOI : 10.1038 / nmeth1009-690 . PMC 2859197 . PMID 19789528 .  
  56. ^ Дэн X, Ма W, Рамани V, Hill A, Ян Ф, Ай Ф и др. (Август 2015 г.). «Двудольная структура неактивной X-хромосомы мыши» . Геномная биология . 16 (1): 152. DOI : 10.1186 / s13059-015-0728-8 . PMC 4539712 . PMID 26248554 .  
  57. ^ Чжоу X, Lowdon РФ, Li D, Lawson HA, Madden PA, Костелло JF, Ван T (май 2013). «Изучение дальнодействующих взаимодействий генома с помощью WashU Epigenome Browser» . Методы природы . 10 (5): 375–6. DOI : 10.1038 / nmeth.2440 . PMC 3820286 . PMID 23629413 .  
  58. ^ a b Yardımcı GG, Noble WS (февраль 2017 г.). «Программные средства для визуализации Hi-C данных» . Геномная биология . 18 (1): 26. DOI : 10.1186 / s13059-017-1161-y . PMC 5290626 . PMID 28159004 .  
  59. ^ Диксон Дж. Р., Селварадж С., Юэ Ф, Ким А., Ли И, Шен Й и др. (Апрель 2012 г.). «Топологические домены в геномах млекопитающих, идентифицированные с помощью анализа взаимодействий хроматина» . Природа . 485 (7398): 376–80. Bibcode : 2012Natur.485..376D . DOI : 10.1038 / nature11082 . PMC 3356448 . PMID 22495300 .  
  60. ^ Имакаев М., Фуденберг Г., МакКорд Р.П., Наумова Н., Голобородько А., Ладжуа Б.Р. и др. (Октябрь 2012 г.). «Итеративная коррекция данных Hi-C выявляет признаки хромосомной организации» . Методы природы . 9 (10): 999–1003. DOI : 10.1038 / nmeth.2148 . PMC 3816492 . PMID 22941365 .  
  61. ^ Имакаев М, Fudenberg G, МакКорд Р.П., Наумова Н, Голобородько А, Ладжои БР, Деккер Дж, Мирный Л.А. (октябрь 2012 г.). «Итеративная коррекция данных Hi-C выявляет признаки хромосомной организации» . Методы природы . 9 (10): 999–1003. DOI : 10.1038 / nmeth.2148 . PMC 3816492 . PMID 22941365 .  
  62. ^ Zambelli F, G Pesole, Pavesi G (март 2013). «Открытие мотивов и сайты связывания факторов транскрипции до и после эры секвенирования следующего поколения» . Брифинги по биоинформатике . 14 (2): 225–37. DOI : 10.1093 / нагрудник / bbs016 . PMC 3603212 . PMID 22517426 .  
  63. ^ Бейли, SD, Чжан, X., Десаи, К., помощь, М., Corradin О., Купера-Sal·lari Р., ... Lupien, M. (2015). ZNF143 обеспечивает специфичность последовательности для обеспечения взаимодействия хроматина на промоторах генов. Nature Communications, 2, 6186. Получено с https://doi.org/10.1038/ncomms7186.
  64. ^ К. Вонг, Ю. Ли и К. Пэн, «Идентификация пар мотивов связывания ДНК на дальнодействующих взаимодействиях хроматина у человека», т. 32, нет. Сентябрь 2015 г., стр. 321–324, 2016.
  65. ↑ Ка-Чун Вонг; MotifHyades: максимизация ожидания для обнаружения пары мотивов de novo в парных последовательностях, Биоинформатика, Том 33, Выпуск 19, 1 октября 2017 г., страницы 3028–3035, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btx381
  66. ^ Хэревуд L, Кишор K, Элдридж MD, Wingett S, D Pearson, Шонфельдер S, Коллинз В.П., Фрейзер P (июнь 2017). «Hi-C как инструмент для точного обнаружения и характеристики хромосомных перестроек и вариаций числа копий в опухолях человека» . Геномная биология . 18 (1): 125. DOI : 10.1186 / s13059-017-1253-8 . PMC 5488307 . PMID 28655341 .  
  67. ^ Taberlay ПК, Achinger-Kawecka Дж, Лунь АТ, Buske Ф., Сабир К, СМ Гулд и др. (Июнь 2016 г.). «Трехмерная дезорганизация генома рака происходит одновременно с долгосрочными генетическими и эпигенетическими изменениями» . Геномные исследования . 26 (6): 719–31. DOI : 10.1101 / gr.201517.115 . PMC 4889976 . PMID 27053337 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Barutcu AR, Fritz AJ, Zaidi SK, van Wijnen AJ, Lian JB, Stein JL, Nickerson JA, Imbalzano AN, Stein GS (январь 2016 г.). "C-вход в геном: сборник методов захвата конформации хромосомы для изучения организации хроматина высшего порядка" . Журнал клеточной физиологии . 231 (1): 31–5. DOI : 10.1002 / jcp.25062 . PMC  4586368 . PMID  26059817 .
  • Марбути М., Кошул Р. (декабрь 2015 г.). «Метагеномный анализ с использованием высокопроизводительных данных захвата конформации хромосом (3C)» . рассмотрение. Тенденции в генетике . 31 (12): 673–682. DOI : 10.1016 / j.tig.2015.10.003 . PMC  6831814 . PMID  26608779 .
  • Деккер Дж. (25 ноября 2014 г.). «Два способа свернуть геном во время клеточного цикла: идеи, полученные с помощью захвата конформации хромосомы» . Эпигенетика и хроматин . 7 (1): 25. DOI : 10,1186 / 1756-8935-7-25 . PMC  4247682 . PMID  25435919 .
  • О'Салливан Дж. М., Хенди М. Д., Пичугина Т., Уэйк Г. К., Ланговски Дж. (Сентябрь – октябрь 2013 г.). «Статистическая механика захвата конформации хромосом» . Ядро . 4 (5): 390–8. DOI : 10.4161 / nucl.26513 . PMC  3899129 . PMID  24051548 .
  • Умбаргер М.А. (ноябрь 2012 г.). «Анализы захвата конформации хромосом в бактериях». рассмотрение. Методы . 58 (3): 212–20. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2012.06.017 . PMID  22776362 .
  • Парельо В., Меркеншлагер М. (сентябрь 2005 г.). «Экспрессия генов: совместное взросление может помочь генам пойти разными путями» . новости и комментарии. Европейский журнал генетики человека . 13 (9): 993–4. DOI : 10.1038 / sj.ejhg.5201464 . PMID  15999115 . S2CID  29714576 .
  • Марвин М., Тан-Вонг С.М. (23 апреля 2016 г.). «Захват конформации хромосомы» (коммерческий метод) . Abcam PLC . Проверено 23 апреля 2016 года .

См. Также [ править ]

  • Генетическое тестирование