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3D基因组 | ChIA-PET/HiChIP/PLAC-seq技术

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2022年12月31日 13:03

ChIA-PET[1](2009)、HiChIP[2](2016)、PLAC-seq[3](2016)三种技术都是由蛋白因子或组蛋白修饰介导的染色质构象捕获技术

1 ChIA-PET

技术全称:Chromatin Interaction Analysis by Paired-End Tag sequencing

技术步骤

  • 甲醛交联DNA和蛋白质;
  • 超声获得DNA片段;
  • ChIP富集DNA和蛋白质的复合物;
  • DNA片段末端连接包含MmeⅠ识别位点的生物素寡核苷酸linker;
  • linker邻近连接;
  • MmeⅠ酶消化得到DNA片段,提取PET
  • 建库测序

技术原理示意图

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ChIA-PET schematic[1](2009)
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ChIA-PET schematic[4](2010)

2 HiChIP

技术全称:in situ Hi-C followed by chromatin immunoprecipitation

技术步骤

  • 细胞交联(甲醛交联DNA和蛋白质)
  • 原位限制性内切酶消化
  • 生物素末端标记
  • 邻近连接
  • 核裂解
  • 超声shearDNA片段
  • 免疫共沉淀
  • 解交联
  • 纯化DNA
  • 生物素片段pull-down
  • Tn5建库测序

技术原理示意图

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HiChIP schematic[2]

3 PLAC-seq

技术全称:Proximity Ligation-Assisted ChIP-seq

技术步骤

  • 甲醛交联DNA和蛋白质
  • 原位限制性内切酶消化
  • 生物素末端标记
  • 邻近连接
  • 核裂解
  • 超声shearDNA片段
  • 免疫共沉淀
  • 解交联
  • 纯化DNA
  • 生物素片段pull-down
  • 建库测序

技术原理示意图

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PLAC-seq schematic[3](2016)
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PLAC-seq schematic[5](2021)

Note:

①HiChIP和PLAC-seq原理非常相似,但是有一个区别是两者建库的方式不一样:HiChIP是通过Tn5酶自带adaptor进行建库,而PLAC-seq是通过末端修复,加A尾,再加adaptor。

②HiChIP相对于ChIA-PET具有更低的成本,更高的敏感性,更低的细胞起始量,更低的测序要求。PLAC-seq也是,具有更高的灵敏度和特异性。

ChIA-PET步骤是先染色质免疫共沉淀,后邻近连接;而HiChIP、PLAC-seq是先连接,后染色质免疫共沉淀(核内连接,核外IP),提高了效率和准确性。

④以上三种技术适合研究转录调控元件之间的相互作用,如增强子-启动子,增强子-增强子之间的互作,而HiC则是更适合从compartment、TAD、loop这几个层次探讨染色质层级结构。

4 参考文献

[1] Fullwood, Melissa J et al. “An oestrogen-receptor-alpha-bound human chromatin interactome.” Nature vol. 462,7269 (2009): 58-64. doi:10.1038/nature08497

[2] Mumbach, Maxwell R et al. “HiChIP: efficient and sensitive analysis of protein-directed genome architecture.” Nature methods vol. 13,11 (2016): 919-922. doi:10.1038/nmeth.3999

[3] Fang, Rongxin et al. “Mapping of long-range chromatin interactions by proximity ligation-assisted ChIP-seq.” Cell research vol. 26,12 (2016): 1345-1348. doi:10.1038/cr.2016.137

[4] Li, Guoliang et al. “ChIA-PET tool for comprehensive chromatin interaction analysis with paired-end tag sequencing.” Genome biology vol. 11,2 (2010): R22. doi:10.1186/gb-2010-11-2-r22

[5] Yu, Miao et al. “Proximity Ligation-Assisted ChIP-Seq (PLAC-Seq).” Methods in molecular biology (Clifton, N.J.) vol. 2351 (2021): 181-199. doi:10.1007/978-1-0716-1597-3_10


修改于2022年12月31日
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