查看原文
其他

Hi-C技术哪家强,BioMarker事实来说话

田韦韦 百迈客生物 2022-08-10


等你点蓝字关注都等出蜘蛛网了

继基因组之后,Hi-C又来圈粉了~小编细数了2017年发表的基因组文章,Hi-C的身影已经很常见,山羊、埃及伊蚊、野生二粒小麦、大麦、苦荞、榴莲等基因组均借助Hi-C挂载至染色体水平(基因组+Hi-C,高质量参考基因组的保障);小编又在nature官网输入Hi-C,仅2018年4月份就有21篇Hi-C互作文章(后基因组时代,解析物种三维空间构象),这个火爆程度,小编为你打call~

Hi-C相对于PacBio、10X Genomics、Chicago等技术难度较高,主要难点在于建库,大多数公司在建库这一环节就已经被排除门外,有些公司虽然能做但也可能需要多次建库,故而收费较高。作为高通量测序行业的领航者,我们致力于将Hi-C打造成类似于转录组一样的产品,成为功能基因研究的最佳帮手。

BMK Hi-C标准建库流程已申请国家专利


Hi-C文库制备流程主要包括甲醛交联、细胞裂解、内切酶酶切、末端修复及生物素标记、片段连接、捕获带生物素标记的片段、文库质检等步骤。Hi-C文库质量受多种因素影响,如细胞裂解剧烈程度、细胞裂解期间的蛋白酶抑制剂含量等,Hi-C文库质量直接影响后续的有效数据产出。

首先,通过甲醛将蛋白质与DNA进行交联,利用过量的甘氨酸等中止剩余甲醛的反应;其次进行细胞裂解,释放“蛋白质-DNA复合物”再利用六碱基酶(如Hind III,获得更多的长距离交互片段)或者四碱基酶(如Dpn II,具有更高的分辨率)进行酶切;随后对酶切片段进行末端修复、加生物素标记,将空间位置上相邻的片段连接成环;蛋白质-DNA复合物解交联,通过超声波打碎,捕获带有生物素标记的DNA片段;对捕获的DNA片段建库、测序。

图1  Hi-C文库制备过程


近100%的Hi-C建库成功率


众所周知,Hi-C难点在于文库构建,百迈客一直保持着近100%的建库成功率;植物物种资源丰富,次生代谢物种类较多,建库难度大,尽管如此,BMK依旧能维持一次建库成功率在97%以上,不仅如此,凭借一定的技术优势和项目经验,BMK已经帮助客户解决了某些Hi-C“疑难杂症”,并最终助力客户的科研进展;于此同时,BMK在动物和微生物Hi-C方面也保持着近100%的建库成功率。

表1  Hi-C建库成功率

远超行业标准的Hi-C有效数据


合格的Hi-C文库对于提升有效数据量具有重要作用,因此有效Hi-C数据量的高低会直接反映Hi-C文库建库质量的高低,主要从Invalid Interaction Pairs和Valid Interaction Pairs含量对Hi-C数据进行评估。Invalid Interaction Pairs主要主要包含自连类型(Self-circle Ligation),末端悬挂类型(Dangling Ends)、相邻连接类型(Re-ligation)和其他丢弃的类型(Dumped)。Valid Interaction Pairs在30%以上即认为数据合格,根据已有项目经验,多种植物对应文库的Valid Interaction Pairs均值在70%以上,麦类等基因组复杂的物种Valid Interaction Pairs均值也在30%以上,药用植物等次生代谢物丰富的物种Valid Interaction Pairs均值也已经达到在75%及以上水平;动物样品文库的Valid Interaction Pairs均值在60%,最高达86.68%;真菌样品文库的Valid Interaction Pairs平均值在72%,最高达84.6%。


表2  Valid Interaction Pairs比率


高比例的染色体挂载率


在辅助基因组组装之前,首先利用Hi-C数据对基因组进行纠错,再利用纠错后的数据进行染色体群组的划分、排序和定向,并对组装结果进行评估。Hi-C辅助基因组组装的优势在于不需要构建群体,单个体即可完成,且定位效率比遗传图谱更高,还可以对已组装的基因组进行纠错。染色体挂载率受基因组组装质量、测序深度等影响,根据已有项目经验,大多数物种二代或者三代组装的基因组挂载率都可以达到90%以上。


表3  染色体挂载率


超全面的三维构象研究内容


Hi-C 除了用于辅助基因组组装、对已组装的基因组进行纠错,还可以揭示基因组的三维结构特征,包括从隔室(A/B Compartments)到拓扑相关结构域(TAD),再到染色体环(loop),以及多样本三维结构差异分析,包括Compartment A/B、TAD和Loop差异鉴定与分析,还可以与ChIP-seq、DNase-seq(或ATAC-seq)、WGBS、WGS和RNAseq等联合分析。


图2  Hi-C互作分析流程

Hi-C作为三维基因组学分析前沿技术,越来越受到广大科学研究者的青睐,也由此延伸出一系列相关技术,如BL-Hi-C、CHi-C、DLO Hi-C等。百迈客作为三维基因组研究领域的佼佼者,一直致力于Hi-C技术的优化,如Hi-C标准建库流程已申请国家专利,已完成上百个物种的Hi-C研究,拥有相当丰富的项目经验,值得信赖!


今天的话题就聊到这了,想了解更多Hi-C信息的老师还可以在下方留言或点击下方链接查看......


延伸阅读:

  大项目事业部

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存