Methyl-SeqDNA的甲基化图谱|DNase I-Seq|ChIP-Seq|3C-Seq|

生物医学大数据

Methyl-Seq DNA的甲基化图谱

DNase I-Seq 全基因组染色质DNA的开放程度、非基因编码区的调控元件的分布

DNase I高敏感位点：基因处于转录活性状态时，其染色质结构处于相对松散的状态，DNaseⅠ易于接触到染色体DNA，这个区域的DNA对DNase I敏感性就比无转录活性的区域高

eg：小鼠和human比对有同源性，OR gene family

DNase I图谱技术

传统方法：Southern blot

细胞核提取--核酸酶提取---富集--识别

Southern blot用于定位DNA片段在基因组上的位置，先设计探针&酶，然后跑电泳。

基因芯片，亲和素和生物素富集方法，然后用糖沉淀。

Approach for High-resolution Mapping of Accessible Chromatin in Human Cells Using DNase-sequencing.可以得到连续的图谱。

胚胎肝细胞ES cell的HSs gene的表达情况。

高表达被认为是酶高敏感区（富集转录因子or识别增强子位点），其中157号成环。

GM是免疫细胞模型，K562是红细胞模型。

如果是某类型细胞特异性研究，要有对照试验，eg两种细胞对比（红细胞vs肝细胞）

使用bioinformatics software识别转录位点，eg：blast

验证：

实验技术验证

In vitro：电泳迁移率变动分析 (EMSA)加入蛋白质抗体可以形成super条带，这是跑最慢的条带，人工可选择研究的转录因子。

In vivo：染色质免疫沉淀 (ChIP)

生物信息验证方法egTF富集网络：

研究转录调控进化可以与其他物种相比。

ChIP-Seq 重要转录因子以及组蛋白在染色质DNA上的结合、分布状态

染色质结构：

荧光原位杂交FISH来标记基因，eg:看两个基因是否有相互作用，把这两个基因分别标记为红色和绿色，就可以看红色与绿色荧光是否相互靠近。

3C-Seq 染色质的空间结构

染色质构象捕获技术 用于研究基因的不同状态，因为gene刚开始silence后来动态变化。

3c甲醛交联---酶切破碎---DNA重连（人工重连，确认片段来自基因组的某个位置）

ECOP5I酶可以确定上游25bpor下游27bp，高效。

3C-4C-5C-6C--,结合之前的技术得到hi-C

染色质高级结构

基于3C技术展现的三维基因组的层次结构

包括染色质领域 (chromosome territories, CT)、A/B区块(compartment)、拓扑关联结构域 (TAD, ~100-1000Kb)

TAD由绝缘区域 (Insulated Neighborhood, IN, ~200Kb)和染色质环 (~10-500Kb)组成

增强子-启动子相互作用环和活性染色质中心 (ACH) 被限制在IN内

mRNA-Seq 以细胞为单元的转录本、重要转录因子和信号转导分子的表达水平

ncRNA-Seq 非编码RNA的表达水平