三維基因組相關資源

crazypigf發表於2024-06-29

三維基因組Hi-C技術在基因組學研究中有著廣泛的應用

染色體空間結構研究:Hi-C技術可以揭示染色體的三維結構和空間組織,如染色體環域(chromosome compartment)、TAD(染色質域)以及A/B亞染色質區域等,幫助我們瞭解染色體在細胞核內的摺疊狀態和整體結構。

染色體相互作用網路構建:Hi-C可以構建染色體之間的相互作用網路,研究不同染色體區域之間的相互關係和距離,探索基因組中的空間相互作用網路。

基因調控研究:Hi-C可以揭示染色體區域之間的相互作用,幫助鑑定可能的增強子與靶基因之間的相互作用,深入瞭解基因調控的機制。

細胞分化與發育:Hi-C可以用於跟蹤細胞分化和發育過程中的染色體結構和相互作用的動態變化,幫助理解細胞命運決定和特化的分子機制。

疾病研究:Hi-C可以用於研究染色體異常、重排、基因缺失等與疾病相關的基因組變化,發現與疾病發病機制相關的資訊。

藥物靶點發現:Hi-C可以用於評估藥物對染色體結構和相互作用的影響,幫助篩選潛在的藥物靶點或開發個性化治療策略。

細胞異質性分析:Hi-C可以用於分析細胞群體中的異質性,鑑別不同細胞亞型或狀態,幫助理解細胞多樣性。

Hi-C資料庫資源和網站:

3DGenomes Database:
3DGenomes資料庫提供了大量來自不同生物種類和細胞型別的Hi-C資料。該資料庫支援Hi-C資料的瀏覽、查詢和互動式視覺化,方便研究者進行資料探勘和分析。(www.3dgenomesdb.org)

ENCODE Hi-C Data Portal:

​ ENCODE是一個重要的國際合作專案,其Hi-C Data Portal提供了大量的Hi-C資料和相關的實驗資訊。使用者可以透過該網站獲取不同細胞型別和條件下的Hi-C資料。(www.encodeproject.org/data-standards/hic/)

GEO - Gene Expression Omnibus:

​ GEO是一個公共資料庫,提供了許多Hi-C資料集,包括原始的測序資料和已經分析過的結果。可以透過關鍵詞搜尋或瀏覽資料集來獲取感興趣的Hi-C資料。(www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)

HiGlass:

​ HiGlass是一個互動式的Hi-C資料視覺化工具,可以用於瀏覽和比較多個Hi-C資料集,並與其他組學資料進行整合展示。(higlass.io/)

Juicebox:

​ Juicebox是一個用於Hi-C資料互動式分析和視覺化的工具。它支援資料的載入、瀏覽、互動、比較和生成Hi-C相互作用圖。(www.aidenlab.org/juicebox/)

HiCExplorer:

​ HiCExplorer是一個開源的Hi-C資料分析工具,提供了多種功能,包括資料預處理、相互作用頻率計算、TAD檢測等。(hicexplorer.readthedocs.io/)

4DGenome:

​ 4DGenome是一個整合了多種基因組三維結構和表觀遺傳資料的平臺。它提供了多種互動式工具和視覺化功能,用於探索基因組空間組織與基因調控的關係。(4dgenome.research.chop.edu/)

Hi-C技術可以根據實驗樣本和具體應用的不同,分為多種變種和改進版本,以下是一些常見的Hi-C技術的分類:

常規Hi-C: 常規Hi-C是最早的Hi-C技術,適用於大量細胞的測序,透過對整個細胞群體的染色體交聯產物進行測序,揭示染色體的三維結構和相互作用網路。

單細胞Hi-C: 單細胞Hi-C是對單個細胞進行Hi-C測序的技術,它允許我們探索細胞間的異質性和個體間的差異,瞭解細胞型別和發育過程中的穩定或動態的三維結構。

HiChIP: HiChIP是一種將染色體免疫沉澱和Hi-C技術相結合的方法,用於研究蛋白質與染色體的相互作用和調控網路。

4C-seq: 4C-seq是一種用於研究特定基因座相互作用的Hi-C變體,透過選擇性擴增特定靶點附近的染色體相互作用產物,揭示特定基因與增強子之間的相互作用。

5C: 5C是一種用於定量檢測特定基因座與其他基因座之間的相互作用頻率的Hi-C技術,廣泛應用於基因調控研究。

In situ Hi-C: In situ Hi-C是一種在原位進行交聯和測序的Hi-C技術,它可以更準確地反映染色體的真實三維結構。

Capture Hi-C: Capture Hi-C是一種透過卡片化(capture)特定基因組區域的Hi-C技術,用於研究特定基因座與整個基因組的相互作用。

除了以上列舉的常見Hi-C技術,還有許多其他改進版本和變體,這些技術不斷髮展和改進,為我們深入研究基因組的三維結構和調控機制提供了更多的可能性和選擇。

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