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हाई-सी आधारित क्रोमेटिन अंतःक्रिया
Hi-C एक ऐसी विधि है जिसे निकटता-आधारित अंतःक्रियाओं की जांच और उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण को मिलाकर जीनोमिक संरचना को समझने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह विधि फॉर्मेल्डिहाइड के साथ क्रोमेटिन के क्रॉसलिंकिंग पर आधारित है, जिसके बाद पाचन और पुनः लिगेशन इस प्रकार किया जाता है कि केवल सहसंयोजक रूप से जुड़े खंड ही लिगेशन उत्पाद बनाते हैं। इन लिगेशन उत्पादों के अनुक्रमण द्वारा, जीनोम के त्रिविमीय संगठन का अध्ययन करना संभव है। Hi-C जीनोम के उन भागों के वितरण का अध्ययन करने में सक्षम बनाता है जो हल्के ढंग से पैक होते हैं (A कंपार्टमेंट, यूक्रोमेटिन) और जिनके प्रतिलेखन सक्रिय होने की अधिक संभावना होती है, और उन क्षेत्रों का भी जो अधिक कसकर पैक होते हैं (B कंपार्टमेंट, हेटरोक्रोमेटिन)। Hi-C का उपयोग टोपोलॉजिकली एसोसिएटेड डोमेन (TADs) को इंगित करने के लिए भी किया जा सकता है, जो जीनोम के वे क्षेत्र हैं जिनमें मुड़ी हुई संरचनाएं होती हैं और जिनके समान अभिव्यक्ति पैटर्न होने की संभावना होती है, और क्रोमेटिन लूप की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है, जो DNA क्षेत्र होते हैं जो प्रोटीन द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं और अक्सर नियामक तत्वों से समृद्ध होते हैं। बीएमकेजीन की हाई-सी सीक्वेंसिंग सेवा शोधकर्ताओं को जीनोमिक्स के स्थानिक आयामों का पता लगाने में सक्षम बनाती है, जिससे जीनोम विनियमन और स्वास्थ्य और बीमारी में इसके निहितार्थों को समझने के लिए नए रास्ते खुलते हैं।
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क्रोमैटिन इम्यूनोप्रेसिपिटेशन सीक्वेंसिंग (ChIP-seq)
क्रोमैटिन इम्यूनोप्रीसिपिटेशन (CHIP) एक ऐसी तकनीक है जो एंटीबॉडी का उपयोग करके डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन और उनके संबंधित जीनोमिक लक्ष्यों को चुनिंदा रूप से समृद्ध करती है। एनजीएस के साथ इसका एकीकरण हिस्टोन संशोधन, प्रतिलेखन कारकों और अन्य डीएनए-बाध्यकारी प्रोटीन से जुड़े डीएनए लक्ष्यों की जीनोम-व्यापी प्रोफाइलिंग को सक्षम बनाता है। यह गतिशील दृष्टिकोण विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं, ऊतकों या स्थितियों में बंधन स्थलों की तुलना करने में सक्षम बनाता है। ChIP-Seq के अनुप्रयोग प्रतिलेखन विनियमन और विकासात्मक मार्गों के अध्ययन से लेकर रोग तंत्रों को स्पष्ट करने तक फैले हुए हैं, जो इसे जीनोमिक विनियमन परिदृश्यों को समझने और चिकित्सीय अंतर्दृष्टि को आगे बढ़ाने के लिए एक अनिवार्य उपकरण बनाता है।
प्लेटफ़ॉर्म: इलुमिना नोवासेक
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संपूर्ण जीनोम बिसल्फाइट अनुक्रमण (डब्ल्यूजीबीएस)
यह तकनीक, जो डीएनए के बिसल्फाइट उपचार पर आधारित है, जिससे अनमेथिलेटेड साइटोसिन को यूरेसिल (सी से यू) में परिवर्तित किया जाता है, जबकि मेथिलेटेड साइटोसिन अपरिवर्तित रहते हैं, डीएनए मेथिलेशन, विशेष रूप से साइटोसिन में पांचवें स्थान (5-एमसी) के गहन अध्ययन के लिए स्वर्ण-मानक पद्धति के रूप में स्थापित है, जो जीन अभिव्यक्ति और सेलुलर गतिविधि का एक महत्वपूर्ण नियामक है।
यह तकनीक एकल-आधार रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती है, जिससे शोधकर्ताओं को मिथाइलोम का व्यापक रूप से अध्ययन करने और नमूनों में असामान्य मिथाइलेशन पैटर्न का पता लगाने में मदद मिलती है। डब्ल्यूजीबीएस का उपयोग करके, वैज्ञानिक जीनोम-व्यापी मिथाइलेशन परिदृश्यों में अभूतपूर्व अंतर्दृष्टि प्राप्त कर सकते हैं, जिससे विभिन्न जैविक प्रक्रियाओं और रोगों के अंतर्निहित एपिजेनेटिक तंत्रों की सूक्ष्म समझ प्राप्त होती है।
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उच्च थ्रूपुट अनुक्रमण (ATAC-seq) के साथ ट्रांसपोजेस-एक्सेसिबल क्रोमेटिन के लिए परख
ATAC-seq एक उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण तकनीक है जिसका उपयोग जीनोम-व्यापी क्रोमेटिन अभिगम्यता विश्लेषण के लिए किया जाता है। इसका उपयोग जीन अभिव्यक्ति पर वैश्विक एपिजेनेटिक नियंत्रण की जटिल प्रक्रियाओं की गहरी समझ प्रदान करता है। यह विधि एक अतिसक्रिय Tn5 ट्रांसपोजेस का उपयोग करके अनुक्रमण एडेप्टर डालकर खुले क्रोमेटिन क्षेत्रों को एक साथ खंडित और टैग करती है। इसके बाद पीसीआर प्रवर्धन से एक अनुक्रमण लाइब्रेरी का निर्माण होता है, जो विशिष्ट स्थानिक-सामयिक स्थितियों के तहत खुले क्रोमेटिन क्षेत्रों की व्यापक पहचान की अनुमति देता है। ATAC-seq अभिगम्य क्रोमेटिन परिदृश्यों का एक समग्र दृष्टिकोण प्रदान करता है, उन विधियों के विपरीत जो केवल प्रतिलेखन कारक बंधन स्थलों या विशिष्ट हिस्टोन-संशोधित क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करती हैं। इन खुले क्रोमेटिन क्षेत्रों का अनुक्रमण करके, ATAC-seq उन क्षेत्रों को प्रकट करता है जिनमें सक्रिय नियामक अनुक्रम और संभावित प्रतिलेखन कारक बंधन स्थल होने की अधिक संभावना होती है, जो जीनोम में जीन अभिव्यक्ति के गतिशील मॉड्यूलेशन में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
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रिड्यूस्ड रिप्रेजेंटेशन बिस्सल्फाइट सीक्वेंसिंग (आरआरबीएस)
रिड्यूस्ड रिप्रेजेंटेशन बिसल्फाइट सीक्वेंसिंग (आरआरबीएस) में एमएसपीआई क्लीवेज द्वारा सीपीजी आइलैंड से भरपूर क्षेत्रों को समृद्ध किया जाता है, जिसके बाद 200-500/600 बीपीएस के टुकड़ों का आकार चयन किया जाता है। परिणामस्वरूप, केवल सीपीजी आइलैंड के समीप स्थित क्षेत्रों का ही अनुक्रमण किया जाता है, जबकि दूर स्थित सीपीजी आइलैंड वाले क्षेत्रों को विश्लेषण से बाहर रखा जाता है। यह प्रक्रिया, बिसल्फाइट सीक्वेंसिंग के साथ मिलकर, डीएनए मेथाइलेशन का उच्च-रिज़ॉल्यूशन पता लगाने में सक्षम बनाती है, और सीक्वेंसिंग विधि, पीई150, मध्य भाग के बजाय इंसर्ट के सिरों पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित करती है, जिससे मेथाइलेशन प्रोफाइलिंग की दक्षता बढ़ जाती है।
डीएनए मेथाइलेशन अनुसंधान में होल जीनोम बिस्सल्फाइट सीक्वेंसिंग (डब्ल्यूजीबीएस) के किफायती और कारगर विकल्प के रूप में यह तकनीक उभरी है। डब्ल्यूजीबीएस एकल बेस रिज़ॉल्यूशन पर संपूर्ण जीनोम की जांच करके व्यापक जानकारी प्रदान करता है, लेकिन इसकी उच्च लागत एक सीमित कारक हो सकती है। आरआरबीएस जीनोम के एक प्रतिनिधि भाग का चुनिंदा विश्लेषण करके इस चुनौती को रणनीतिक रूप से कम करता है। यह पद्धति एक अमूल्य उपकरण है जो किफायती डीएनए मेथाइलेशन अनुसंधान को सक्षम बनाती है और एपिजेनेटिक तंत्रों के ज्ञान को आगे बढ़ाती है।
