Hi-C是近年發(fā)展起來的三維基因組學(xué)研究利器,由高通量測序技術(shù)(High-throughput sequencing)與染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)(Chromosome conformation capture)相結(jié)合衍生而來,用于染色體構(gòu)象的分析。
不過,由于需要近千萬個(gè)級(jí)別的細(xì)胞才能滿足一個(gè)Hi-C文庫的構(gòu)建,這種“高不可攀”的建庫起始量極大限制了生殖和腫瘤等研究領(lǐng)域微量樣本的染色質(zhì)構(gòu)象解析以及科研工作者對(duì)未知領(lǐng)域的探索。
因此,降低Hi-C建庫起始量,一直是三維基因組學(xué)研究者想要攻關(guān)的難題。
率先降低Hi-C技術(shù)建庫“門檻”
近期,三維基因組測序技術(shù)引領(lǐng)者——安諾基因成功推出了10萬個(gè)細(xì)胞水平的Hi-C建庫,率先實(shí)現(xiàn)了低起始量Hi-C建庫的產(chǎn)業(yè)化服務(wù),讓Hi-C技術(shù)應(yīng)用到了更多的研究領(lǐng)域。以下,是來自這一“升級(jí)版”Hi-C技術(shù)的一些實(shí)測數(shù)據(jù):
樣本要求
樣本類型:細(xì)胞(人、鼠或其他物種)
建庫起始量:10萬個(gè)交聯(lián)細(xì)胞樣本/文庫(約3ug DNA)
測序平臺(tái):Illumina Hiseq X TEN,PE150
實(shí)測小數(shù)據(jù)結(jié)果
對(duì)10余例人和小鼠的細(xì)胞樣本進(jìn)行了多輪測試,小數(shù)據(jù)評(píng)估結(jié)果顯示,最終可用于分析的Valid Rate(%)均在60%以上,最高可達(dá)83%。
?。?)部分人細(xì)胞樣本結(jié)果展示
?。?)部分小鼠細(xì)胞樣本結(jié)果展示
實(shí)測大數(shù)據(jù)結(jié)果
隨機(jī)測試了2個(gè)人細(xì)胞樣本的大數(shù)據(jù),對(duì)大數(shù)據(jù)上機(jī)后的有效比對(duì)率和有效數(shù)據(jù)率分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì),均滿足分析需求,結(jié)果如下:
?。?)有效比對(duì)率統(tǒng)計(jì)
?。?)有效數(shù)據(jù)率統(tǒng)計(jì)
交互熱圖結(jié)果展示
對(duì)小數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行交互熱圖分析,如下圖所示,展示了genome-wide Hi-C交互熱圖。
仍在繼續(xù)升級(jí)Hi-C技術(shù)
安諾基因于2015年初首次在國內(nèi)推出動(dòng)物群體Hi-C和單細(xì)胞Hi-C測序服務(wù),隨后將人類染色體三維構(gòu)象解析的分辨率提升至1kb水平;同年12月,公司又在國內(nèi)首次推出了植物Hi-C測序服務(wù)。
四年來,隨著技術(shù)不斷提升,眾多科學(xué)家利用安諾基因的Hi-C技術(shù)發(fā)表了研究成果。公司與法國居里研究所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中科院動(dòng)物所、西南大學(xué)、南京醫(yī)科大學(xué)等多家科研院所達(dá)成了深度合作,一些成果已發(fā)表在Nature、Molecular Plant、Nature communications、Genome Biology等雜志上,累計(jì)IF 達(dá)97.19。
安諾基因表示,10萬個(gè)細(xì)胞的產(chǎn)業(yè)化Hi-C建庫,是微量細(xì)胞Hi-C建庫研發(fā)計(jì)劃中的關(guān)鍵性進(jìn)展,但這遠(yuǎn)不是的終點(diǎn),持續(xù)降低Hi-C建庫起始量的研發(fā)仍在繼續(xù)。Hi-C技術(shù)的進(jìn)一步升級(jí)必將拓展其應(yīng)用范圍和使用人群,幫助攻克更多生命科學(xué)領(lǐng)域的未解難題。