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chromosome conformation capture:染色质构象捕获技术

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生信修炼手册
发布2019-12-19 19:08:41
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发布2019-12-19 19:08:41
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chromosome conformation capture称之为染色质构象捕获,简写为3C, 是一种生物化学手段,可以通过实验手段来研究空间结构上相近的染色质,本文简单介绍下3C的实验过程和原理。

实验流程如下所示

可以分成以下4个步骤

  1. crosslink chromatin, 染色质交联。通过甲醛固定细胞,可以在空间结构相邻的染色质片段之间产生共价氢键
  2. digest crosslinked chromatin, 采用DNA限制性内切酶消化染色质,在酶切位点会形成粘性末端
  3. ligation, 连接,通过DNA连接酶链接粘性末端
  4. reverse crosslinking, 反交联,用蛋白酶消除DNA的交联状态

通过以上步骤处理之后,可以得到不同染色质片段连接在一起的DNA,这样的片段是一个嵌合体,由来自空间结构相近的两个不同DNA片段构成,称之为junction reads。 通过实验处理,将三维结构上相近的染色质转换成了一维的DNA片段,所以这一技术称之为染色质构象捕获。通过分析junction reads中的不同部分分别对应哪些基因组区域,可以得到DNA之间的相互作用关系。

在传统的3C技术中,得到junction reads后,需要针对感兴趣的两个目标片段设计引物,通过PCR反应将这两个区域构成的junction reads扩增出来,通过PCR产物的有无和定量,可以评估目的片段之间相互作用关系的有无和强度。

由于需要同时考虑两个DNA片段来设计引物,所以传统的3C技术只适用于研究两个DNA片段之间的相互作用,即one-to-one, 而且受到PCR产物长度的限制,只适用于研究线性距离较近的片段之间的互作。

科学家们在3C基础上不断革新,陆续发明了4C,5C,Hi-C等等更高通量,更高分辨率的研究手段,促成了三维基因组学的兴起和发展,在后续文章中再进行介绍。

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原始发表:2019-05-10,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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