三维基因组Hi-C

三维基因组学（Three-Dimensional Genomics, 3D Genomics），作为表观基因组学一部分，研究基因组的三维空间结构对基因组功能的影响。在细胞分化、组织发育、环境适应、疾病发生等生物学过程中都有染色质构象的调控。高通量染色质构象捕获技术Hi-C（High-throughput chromosome conformation capture），研究全基因组范围内染色质相互作用。Hi-C 通过染色质交联将空间构象固定，之后富集交联的 DNA 片段进行高通量测序，通过测序数据分析揭示染色质的远程相互作用以及空间结构，推导基因组的三维空间结构和可能的基因间的调控关系。

Hi-C实验步骤：交联——酶切——末端补平连接生物素——互作片段连接成环——通过生物素纯化DNA——上机测序。

Figure 1 Hi-C实验示意（引用自Lieberman-Aiden et al., 2009）

经过测序后得到染色质互作信息文件，根据分析可以得到染色质高级结构，它可分为三种：AB Compartment、TAD和Loop。染色质根据转录活跃情况可以分为较活跃的A compartment和较不活跃的B compartment两种区室。在数十kb以及更高分辨率上，染色体沿对角线出现一个个三角形结构，这就是拓扑关联结构域（TAD），TAD内部之间相互作用频率显著高于与外部互作频率。大部分TAD是保守的，边界改变时可能改变基因互作情况。在10 kb以及更高分辨率上，会出现接触频率高于其邻域中的峰，峰反映了染色质环的存在，峰位点是染色质环的锚点。在转录因子或其他DNA结合蛋白介导下，增强子与启动子通过Loop在空间上相互接近，调控基因表达。

华中农业大学曹罡教授在Nature Genetic、Nature Communications等高水平期刊发表过多篇三维基因组学文章（Lin et al., 2018; Adeel et al., 2021; Lin et al., 2022），作为武汉金开瑞生物工程有限公司技术顾问为Hi-C实验与分析提供指导。

与技术支持沟通除标准分析外分析内容，根据《武汉金开瑞表观项目送样指南》送样。目前只接受动物样本。

• 标准分析内容：各个样本染色质互作数据文件、质控信息、AB compartment、TAD和Loop鉴定，以及各个样本之间Compartment、TAD和Loop差异。
• 多组学联合分析或其他个性化分析内容需事前讨论。