-
Hi-C-pohjainen kromatiinivuorovaikutus
Hi-C on menetelmä, joka on suunniteltu genomisen konfiguraation tallentamiseen yhdistämällä läheisyyspohjaisia vuorovaikutuksia ja suuren läpimenon sekvensointia. Menetelmä perustuu kromatiinin silloittamiseen formaldehydillä, jota seuraa pilkkominen ja uudelleenligaatio siten, että vain kovalenttisesti sitoutuneet fragmentit muodostavat ligaatiotuotteita. Sekvensoimalla näitä ligaatiotuotteita on mahdollista tutkia genomin 3D-organisaatiota. Hi-C:n avulla voidaan tutkia genomin kevyesti pakattujen osien (A-osastot, eukromatiini) ja todennäköisemmin transkriptionaalisesti aktiivisten osien sekä tiiviimmin pakattujen alueiden (B-osastot, heterokromatiini) jakautumista. Hi-C:tä voidaan käyttää myös topologisesti assosioituneiden domeenien (TAD) paikantamiseen. TAD-alueet ovat genomin alueita, joilla on laskostuneita rakenteita ja joilla todennäköisesti on samanlaisia ilmentymismalleja. Lisäksi voidaan tunnistaa kromatiinisilmukoita, jotka ovat proteiineihin ankkuroituja DNA-alueita, jotka ovat usein rikastettuja säätelyelementeillä. BMKGenen Hi-C-sekvensointipalvelu antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia genomiikan spatiaalisia ulottuvuuksia, mikä avaa uusia mahdollisuuksia genomin säätelyn ja sen terveys- ja sairausvaikutusten ymmärtämiseen.
-
Kromatiinin immunoprecipitaatiosekvensointi (ChIP-seq)
Kromatiini-immunoprecipitaatio (CHIP) on tekniikka, jossa käytetään vasta-aineita rikastuttaakseen selektiivisesti DNA:ta sitovia proteiineja ja niitä vastaavia genomisia kohteita. Sen integrointi NGS:n kanssa mahdollistaa histonimuokkauksiin, transkriptiotekijöihin ja muihin DNA:ta sitoviin proteiineihin liittyvien DNA-kohteiden koko genomin profiloinnin. Tämä dynaaminen lähestymistapa mahdollistaa sitoutumiskohtien vertailun eri solutyypeissä, kudoksissa tai tiloissa. ChIP-Seqin sovellukset ulottuvat transkriptionaalisen säätelyn ja kehitysreittien tutkimisesta tautimekanismien selvittämiseen, mikä tekee siitä välttämättömän työkalun genomisten säätelymaisemien ymmärtämiseen ja terapeuttisten näkemysten edistämiseen.
Alusta: Illumina NovaSeq
-
Koko genomin bisulfiittisekvensointi (WGBS)
Tämä tekniikka, joka perustuu DNA:n bisulfiittikäsittelyyn metyloimattomien sytosiinien muuntamiseksi urasiiliksi (C U:ksi) samalla kun metyloidut sytosiinit pysyvät muuttumattomina, on kultaisena standardimenetelmänä DNA:n metylaation, erityisesti sytosiinin viidennen aseman (5-mC), joka on keskeinen geenien ilmentymisen ja soluaktiivisuuden säätelijä, perusteelliseen tutkimukseen.
Tämä tekniikka tarjoaa yhden emäksen erottelukyvyn, jonka avulla tutkijat voivat tutkia metylomia kattavasti ja paljastaa näytteiden poikkeavia metylaatiomalleja. Käyttämällä WGBS:ää tiedemiehet voivat saada vertaansa vailla olevaa tietoa genominlaajuisista metylaatiomaisemista, mikä tarjoaa vivahteikkaan ymmärryksen epigeneettisistä mekanismeista, jotka ovat erilaisten biologisten prosessien ja sairauksien taustalla.
-
Transposaasien saavutettavan kromatiinin määritys suuren läpimenon sekvensoinnilla (ATAC-seq)
ATAC-seq on suuren läpimenon sekvensointitekniikka, jota käytetään koko genomin kattavaan kromatiinin saavutettavuusanalyysiin. Se tarjoaa syvemmän ymmärryksen geenien ilmentymisen globaalin epigeneettisen säätelyn monimutkaisista mekanismeista. Menetelmässä käytetään hyperaktiivista Tn5-transposaasia avoimien kromatiinialueiden samanaikaiseen fragmentointiin ja merkitsemiseen lisäämällä sekvensointiadaptereita. Seuraava PCR-monistus johtaa sekvensointikirjaston luomiseen, joka mahdollistaa avointen kromatiinialueiden kattavan tunnistamisen tietyissä aika-avaruusolosuhteissa. ATAC-seq tarjoaa kokonaisvaltaisen kuvan saavutettavista kromatiinimaisemista, toisin kuin menetelmät, jotka keskittyvät yksinomaan transkriptiotekijöiden sitoutumiskohtiin tai tiettyihin histonimodifioituihin alueisiin. Sekvensoimalla nämä avoimet kromatiinialueet ATAC-seq paljastaa alueita, joilla on todennäköisemmin aktiivisia säätelysekvenssejä ja potentiaalisia transkriptiotekijöiden sitoutumiskohtia, mikä tarjoaa arvokasta tietoa geenien ilmentymisen dynaamisesta moduloinnista koko genomissa.
-
Reduced representation -bisulfiittisekvensointi (RRBS)
Reduktiomenetelmään perustuva bisulfiittisekvensointi (RRBS) perustuu CpG-saarteririkkaiden alueiden rikastamiseen MspI-katkaisulla, jota seuraa 200-500/600 bp:n fragmenttien koon valinta. Näin ollen vain CpG-saarten lähellä olevat alueet sekvensoidaan, kun taas alueet, joilla on kaukaisia CpG-saarta, jätetään analyysin ulkopuolelle. Tämä prosessi yhdistettynä bisulfiittisekvensointiin mahdollistaa DNA-metylaation tarkkaan havaitsemiseen, ja sekvensointimenetelmä, PE150, keskittyy erityisesti inserttien päihin eikä keskiosiin, mikä tehostaa metylaatioprofilointia.
Tämä tekniikka on noussut kustannustehokkaaksi ja toimivaksi vaihtoehdoksi koko genomin bisulfiittisekvensoinnille (WGBS) DNA-metylaatiotutkimuksessa. Vaikka WGBS tarjoaa kattavia tietoja tutkimalla koko genomia yhden emäksen resoluutiolla, sen korkeat kustannukset voivat olla rajoittava tekijä. RRBS lieventää tätä haastetta strategisesti analysoimalla valikoivasti edustavan osan genomista. Tämä menetelmä on korvaamaton työkalu, joka mahdollistaa kustannustehokkaan DNA-metylaatiotutkimuksen ja edistää tietämystä epigeneettisistä mekanismeista.
