产品简介 技术流程 样本要求 案例分析 FAQ

技术简介


植物Hi-C技术以整个细胞核为研究对象,利用高通量测序技术,结合生物信息分析方法,研究全基因组范围内整个染色质DNA在空间位置上的关系;通过对染色质内全部DNA相互作用模式进行捕获,获得高分辨率的染色质三维结构信息。安诺基因Hi-C研发团队采用独特的细胞破壁及甲醛固定技术,成功降低文章中的自环比例、提高了有效数据比例。



优势

植物Hi-C技术优势



植物Hi-C技术应用领域


技术流程


植物Hi-C技术流程



产品参数


植物Hi-C技术产品参数


样本要求


植物Hi-C技术样本要求


案例解析


全基因组 Hi-C 揭示水稻染色三维构象


Genome-wide Hi-C analysis reveals extensive hierarchical chromatin interactions in rice



全基因组 Hi-C 揭示水稻染色三维构象



设计思路


全基因组 Hi-C 揭示水稻染色三维构象设计思路


研究结果


  1. 1. 水稻Hi-C 高分辨率实测数据


单个样本产生 2.1 billion clean reads,其中 uniquely mapped 占比 52.0%,dangling rate 为 2.1%, interaction rate 为93.0%,valid rate 为 58.3%。与之前发表的水稻 Hi-C数据相比,本研究测序产生的有效数据更多,分辨率达到 1kb水平。


表1 Hi-C实测数据


表2 与已发表文章中valid Hi-C reads的比较


植物群体细胞Hi-C 测序 蓝色 宋+A-21 水稻 图1.jpg

  1. 2. 全染色体定位分析


在细胞分裂间期,细胞核中癿每条染色质都占领独自癿染色质领域。为了研究水稻中每条染色质的染色质领域特征,本研究通过 ICE 迭代修正的方法获得互作矩阵,对水稻所有染色质在细胞核的相对定位进行分析,结果显示,染色体内部的互作强于染色体间的互作。进一步分析发现,有两组染色质相对其他染色质而言互作强度更强,分别是 Chr1到 Chr5 和 Chr10到 Chr12,而剩下的 Chr6 到 Chr9 之间没有明显的互作,说明这两套染色质在空间上的距离靠的更近。


图2水稻全染色体定位分析

  1. 3. A/B compartments结构分析


A/B compartments 的划分在互作热图上表现为明显的一块互作区域,B 区域的互作强度强于 A,说明 B 区域折叠相对紧密。 对 Chr1 和 Chr4 染色质进行互作强度分析,发现A/B compartments 区域分别富集常染色质和异染色质的表观遗传标记,A 区域富集大量的H3K4me2、H3K4me3、H3K9ac,以及 DnaseI 敏感位点,B区域富集 H3K9me2、TE,且 CG 和 CHG 甲基化水平较高。表观修饰,包括组蛋白修饰和甲基化修饰,在水稻 compartment 级别的染色质结构形成上发挥重要作用。


图3水稻 Chr1 和 Chr4 互作热图及对应的表观遗传标记物富集情况


研究结论


证实了水稻中 compartment A/B local domains 的特征,进一步深入解析了水稻染色质的精细结构特点,为进一步探索水稻和其他谷类作物的分子机制提供强有力的数据信息和理论参考。



参考文献


Dong Q L, Li N, Yuan Z, et al. Genome-wide Hi-C analysis reveals extensive hierarchical chromatin interactions in rice[J]. Plant Journal, 2018.


FAQ


Q Hi-C 需不需要做重复?


A

理论上是需要做3个重复的,但是从成本角度考虑,暂时Hi-C可以通过技术重复代替生物学重复,即如果一个样本理论上需要测500G数据量,那我们建三个文库,每个文库测170G左右数据,分析数据相关性比较高后将三个文库的数据进行整合。



Q样品交联后检测出现降解、DNA 蛋白复合物少怎么办?


A

1) 植物或者动物组织尽量剪碎,保证充分交联。

2) 要注意交联反应温度(25 度左右)和时间,甲醛处理时间过长,未及时中和容易导致样本降解。

3) 同时要保证样本新鲜。



Qbin size 的真正含义是什么?


A在所设定的 bin size 下,80%—90%以上的 bin 对有 reads 支持(80%—90%bin 与 bin 之间有互作),则认为此分辨率是可以达到的。市场上偷换概念者大有人在,把 bin size 设得特别小,但是很多 bin 都是空的,即和其他 bin 没有互作,可能也就 50% 甚至更低的 bin 之间有互作,达不到承诺的分辨率。



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