分类: 基因组测序

Hi-C是将高通量测序(High-throughput sequencing)技术与染色体构象捕获技术(Chromosome conformation capture,简称为3C)相结合而衍生的一种新技术。Hi-C染色体构建是利用Hi-C技术将零散的基因组序列片段组装到染色体水平,并进一步明确这些序列在染色体上的顺序及方向。
近年来,已发表的人、山羊、蚊子、酵母、大麦、二粒小麦等基因组均采用Hi-C技术进行辅助组装,获得染色体水平的基因组,证明了Hi-C辅助基因组组装技术在动植物、真菌染色体水平基因组组装的高可靠性。
同时利用Hi-C技术可以揭示基因组的一般三维结构特征,包括从隔室(A/B Compartments)到拓扑相关结构域(TAD),最后到环(loop)的染色质的这种层级结构,对于研究全基因组范围内DNA在空间上的互作关系,构建高分辨率的染色体三维结构,开发基因的远程调控元件,构建染色体跨度单体型等具有重要的作用。目前,已在人、果蝇、酵母、拟南芥、水稻和棉花等物种成功构建了基因组三维结构,并完成了对不同样本基因组三维结构的比较分析。

1.Hi-C染色体构建的优势

1)单个体即可完成,无需构建群体;
2)定位效率更高;
3)可以对已组装的基因组进行纠错。

2.Hi-C三维构象研究内容

1)绘制全基因组的Hi-C map,包括Cis/Trans分析;
2)Compartment A/B 鉴定与分析,包括与Chip-seq和RNAseq联合分析;
3)基因/重复序列互作分析,包括与RNAseq联合分析;
4)TAD鉴定与分析,包括Chip-seq和RNAseq联合分析;
5)绘制全基因组LOOP模型图,需DNase–seq,并与Chip-seq和RNAseq联合分析。
6)多样本三维结构差异分析:Compartment A/B、TAD、Loop差异分析。

3.百迈客Hi-C文库制备心得

Hi-C文库的成功制备有利于染色体构建或染色体互作分析的顺利实施。百迈客在文库制备方面细心钻研,最终实现近100%的Hi-C高质量文库的建库成功率。
截止2017年底,百迈客Hi-C实验平台已积累了大量植物、动物(哺乳动物、昆虫、水生动物等)、微生物等的项目经验,现跟大家分享如下百迈客技术团队在Hi-C文库制备上的心得 —— 不足之处多多指教!!!

3.1 严把样品关
1)对常规样品的严格控制;
样本质量对文库制备及数据分析的结果是至关重要的,我们对样本的基本要求:在满足正常取样的前提下植物样品寄送活体,动物样品最佳为新鲜血液。此外,我们会对所有实验样品进行二次筛选,在样品选择上不应付、不马虎,以达到优中选优的高标准。
2)对疑难样品的不离不弃;
某些特殊样本可能很难达到我们的取样要求,比如:部分植物样品不易取样、样品量难以达到要求、样品生长较老等等;部分动物样品濒危难取、难以获得活体样品、样品个体太小等等。
但我们不会对这样的样品直接拒之门外,我们会针对样品的具体情况制定“定制化”的文库制备方案,从多角度,采用多种方法来解决此疑难项目。
3)对超难样品的刻苦钻研;
经验是逐步积累起来的,技术是慢慢摸索的,我们在遇到一些非常特殊的样品时不会因为没有尝试就轻言放弃。反之,我们会与老师沟通交流,了解样品相关背景,并在现有方案的基础上,结合文献及研发经验从多维度进行尝试,最终研发出一套针对“此种项目此种样品”的特异性方案。

3.2 技术路线多元化
不同物种、不同样品采用多种技术路线,以近似“定制化”的服务构建高质量的文库;

4.百迈客Hi-C建库成果分享

I. 植物(被子植物、裸子植物、苔藓植物等)
百迈客 Hi-C平台在植物领域拥有非常丰富的项目经验,植物一次建库成功率在97%以上,可为您提供不同物种、不同样品状态(低龄幼苗、组培苗、成熟植株幼叶、成熟植株老叶片)的建库服务。很多物种所对应文库的Valid Interaction Pairs(%)值在80%以上,最高达92.61%,甚至一些多糖多酚物种(如药用植物等)文库的Valid Interaction Pairs(%)值也已经达到在75%及以上水平。
同时,基于丰富的项目经验,平台已帮助客户解决了不少疑难项目,其文库Valid Interaction Pairs(%)值也维持在较高水平。

II. 动物(哺乳动物、昆虫、水生动物等)
目前,百迈客 Hi-C平台在动物领域已实现多个技术突破,可为您提供不同物种、不同样品状态(冻存、活体)的建库服务。动物样品文库的Valid Interaction Pairs(%)平均值在60%,最高达86.68%。

III. 微生物(真菌)
百迈客 Hi-C平台在微生物领域也已实现多个技术突破,可为您提供不同物种的建库服务。如真菌样品文库的Valid Interaction Pairs(%)平均值在72%,最高达84.6%。

2018,百迈客 Hi-C服务平台

继续与您携手共进,

为您的科学研究锦上添花,

助您再创佳绩!!!

主要参考文献:
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分子实验中心 刘福龑 于志强 穆西玉 | 文案
吴 爽 | 审核
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