-
ปฏิสัมพันธ์ของโครมาตินตาม Hi-C
Hi-C เป็นวิธีการที่ออกแบบมาเพื่อจับภาพโครงสร้างทางพันธุกรรมโดยการผสมผสานปฏิสัมพันธ์แบบอาศัยความใกล้เคียงและการลำดับดีเอ็นเอความเร็วสูง วิธีการนี้ใช้หลักการเชื่อมโยงโครมาตินด้วยฟอร์มาลดีไฮด์ ตามด้วยการย่อยและการเชื่อมต่อใหม่ในลักษณะที่ว่าเฉพาะชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโควาเลนต์เท่านั้นที่จะสร้างผลิตภัณฑ์การเชื่อมต่อได้ โดยการลำดับผลิตภัณฑ์การเชื่อมต่อเหล่านี้ ทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างสามมิติของจีโนมได้ Hi-C ช่วยให้สามารถศึกษาการกระจายตัวของส่วนต่างๆ ของจีโนมที่มีความหนาแน่นต่ำ (ส่วน A, ยูโครมาติน) และมีแนวโน้มที่จะมีการถอดรหัสทางพันธุกรรมสูง และบริเวณที่มีความหนาแน่นสูงกว่า (ส่วน B, เฮเทอโรโครมาติน) นอกจากนี้ Hi-C ยังสามารถใช้เพื่อระบุโดเมนที่เชื่อมโยงกันทางโครงสร้าง (TADs) ซึ่งเป็นบริเวณของจีโนมที่มีโครงสร้างพับและมีแนวโน้มที่จะมีรูปแบบการแสดงออกที่คล้ายคลึงกัน และเพื่อระบุลูปโครมาติน ซึ่งเป็นบริเวณดีเอ็นเอที่ยึดติดกันด้วยโปรตีนและมักอุดมไปด้วยองค์ประกอบควบคุม บริการจัดลำดับดีเอ็นเอ Hi-C ของ BMKGene ช่วยให้นักวิจัยสามารถสำรวจมิติเชิงพื้นที่ของจีโนมิกส์ เปิดโอกาสใหม่ ๆ ในการทำความเข้าใจการควบคุมจีโนมและผลกระทบต่อสุขภาพและโรคภัยไข้เจ็บ
-
การจัดลำดับดีเอ็นเอโดยการตกตะกอนโครมาตินด้วยภูมิคุ้มกัน (ChIP-seq)
โครมาตินอิมมูโนพรีซิปิเทชัน (CHIP) เป็นเทคนิคที่ใช้แอนติบอดีในการเพิ่มความเข้มข้นของโปรตีนที่จับกับ DNA และเป้าหมายทางจีโนมที่เกี่ยวข้องอย่างเลือกสรร การบูรณาการกับ NGS ช่วยให้สามารถวิเคราะห์โปรไฟล์ทั่วทั้งจีโนมของเป้าหมาย DNA ที่เกี่ยวข้องกับการดัดแปลงฮิสโตน ปัจจัยการถอดรหัส และโปรตีนที่จับกับ DNA อื่นๆ วิธีการแบบไดนามิกนี้ช่วยให้สามารถเปรียบเทียบตำแหน่งการจับในเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือสภาวะต่างๆ ได้ การประยุกต์ใช้ ChIP-Seq ครอบคลุมตั้งแต่การศึกษาการควบคุมการถอดรหัสและเส้นทางการพัฒนา ไปจนถึงการอธิบายกลไกของโรค ทำให้เป็นเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับการทำความเข้าใจภูมิทัศน์การควบคุมทางจีโนมและพัฒนาความรู้เชิงการรักษา
แพลตฟอร์ม: Illumina NovaSeq
-
การจัดลำดับจีโนมทั้งหมดด้วยวิธีไบซัลไฟต์ (Whole genome bisulfite sequencing: WGBS)
เทคนิคนี้ซึ่งอิงจากการบำบัดดีเอ็นเอด้วยไบซัลไฟต์เพื่อกระตุ้นการเปลี่ยนไซโตซีนที่ไม่ถูกเมทิลเลชันให้เป็นยูราซิล (C เป็น U) ในขณะที่ไซโตซีนที่ถูกเมทิลเลชันยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ถือเป็นวิธีการมาตรฐานสำหรับการสำรวจการเมทิลเลชันของดีเอ็นเออย่างละเอียด โดยเฉพาะอย่างยิ่งตำแหน่งที่ห้าในไซโตซีน (5-mC) ซึ่งเป็นตัวควบคุมที่สำคัญของการแสดงออกของยีนและกิจกรรมของเซลล์
เทคนิคนี้ให้ความละเอียดระดับเบสเดี่ยว ช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบเมทิลโลมได้อย่างครอบคลุมและค้นพบรูปแบบการเมทิลเลชั่นที่ผิดปกติภายในตัวอย่าง การใช้ WGBS ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้รับข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เคยมีมาก่อนเกี่ยวกับภูมิทัศน์การเมทิลเลชั่นทั่วทั้งจีโนม ทำให้เกิดความเข้าใจที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้นเกี่ยวกับกลไกทางเอพิเจเนติกส์ที่อยู่เบื้องหลังกระบวนการทางชีววิทยาและโรคต่างๆ
-
การทดสอบหาโครมาตินที่เข้าถึงได้ด้วยทรานสโพเนสด้วยการจัดลำดับจีโนมความเร็วสูง (ATAC-seq)
ATAC-seq เป็นเทคนิคการลำดับดีเอ็นเอความเร็วสูงที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์การเข้าถึงโครมาตินทั่วทั้งจีโนม การใช้งานเทคนิคนี้ช่วยให้เข้าใจกลไกที่ซับซ้อนของการควบคุมเอพิเจเนติกส์โดยรวมต่อการแสดงออกของยีนได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น วิธีการนี้ใช้ทรานสโพเนส Tn5 ที่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงในการตัดและติดแท็กบริเวณโครมาตินที่เปิดอยู่พร้อมกันโดยการแทรกอะแดปเตอร์สำหรับการลำดับ จากนั้นการขยายสัญญาณด้วย PCR จะทำให้เกิดไลบรารีสำหรับการลำดับ ซึ่งช่วยให้สามารถระบุบริเวณโครมาตินที่เปิดอยู่ได้อย่างครอบคลุมภายใต้เงื่อนไขเวลาและพื้นที่ที่เฉพาะเจาะจง ATAC-seq ให้มุมมองแบบองค์รวมของภูมิทัศน์โครมาตินที่เข้าถึงได้ แตกต่างจากวิธีการที่เน้นเฉพาะบริเวณที่ปัจจัยการถอดรหัสจับหรือบริเวณที่มีการดัดแปลงฮิสโตนโดยเฉพาะ โดยการลำดับบริเวณโครมาตินที่เปิดอยู่เหล่านี้ ATAC-seq จะเผยให้เห็นบริเวณที่มีแนวโน้มที่จะมีลำดับควบคุมที่ทำงานอยู่และบริเวณที่ปัจจัยการถอดรหัสจับอยู่ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับการปรับเปลี่ยนการแสดงออกของยีนแบบไดนามิกทั่วทั้งจีโนม
-
การจัดลำดับบิซัลไฟต์แบบลดการแสดงผล (RRBS)
การจัดลำดับดีเอ็นเอแบบลดการแสดงผลด้วยไบซัลไฟต์ (Reduced representation bisulfite sequencing หรือ RRBS) อาศัยการเพิ่มความเข้มข้นของบริเวณที่มี CpG island หนาแน่นโดยการตัดด้วยเอนไซม์ MspI ตามด้วยการคัดเลือกขนาดของชิ้นส่วน 200-500/600 bp ดังนั้น เฉพาะบริเวณที่อยู่ใกล้กับ CpG island เท่านั้นที่จะถูกจัดลำดับ ในขณะที่บริเวณที่มี CpG island อยู่ไกลจะถูกตัดออกจากการวิเคราะห์ กระบวนการนี้ เมื่อรวมกับการจัดลำดับด้วยไบซัลไฟต์ จะช่วยให้สามารถตรวจจับการเมทิลเลชั่นของดีเอ็นเอได้อย่างละเอียด และวิธีการจัดลำดับ PE150 จะเน้นเฉพาะส่วนปลายของชิ้นส่วนที่แทรกเข้าไปมากกว่าส่วนกลาง ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการวิเคราะห์โปรไฟล์การเมทิลเลชั่น
เทคนิคนี้ได้กลายเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่ากว่าการลำดับดีเอ็นเอทั้งจีโนมด้วยวิธีไบซัลไฟต์ (Whole Genome Bisulfite Sequencing หรือ WGBS) ในการวิจัยการเมทิลเลชั่นของดีเอ็นเอ แม้ว่า WGBS จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่ครอบคลุมโดยการตรวจสอบจีโนมทั้งหมดด้วยความละเอียดระดับเบสเดี่ยว แต่ต้นทุนที่สูงอาจเป็นข้อจำกัด ซึ่ง RRBS ช่วยลดความท้าทายนี้ได้อย่างมีกลยุทธ์โดยการวิเคราะห์เฉพาะส่วนที่เป็นตัวแทนของจีโนม วิธีการนี้เป็นเครื่องมือที่มีค่าอย่างยิ่งที่ช่วยให้การวิจัยการเมทิลเลชั่นของดีเอ็นเอมีต้นทุนที่คุ้มค่าและเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับกลไกทางเอพิเจเนติกส์
