小主
小诺小诺，我有基因组准备做辅助组装怎么办？
小诺
10×、Bionano、Hi-C！
小主
还想研究基因组内的各种互作关系又怎么办？
小诺
Hi-C帮你解决问题！
小主
这么神奇？这么牛气？
小诺
诺禾已助力四川农大在 IJBS 上发表了一篇利用 Hi-C 技术解析脂肪生成和肌生成过程中动态染色质相互作用的全局视图，小诺带你看个究竟！
脂肪生成和肌生成过程中全基因组染色质结构的变化[1]
为了研究脂肪形成和肌细胞生成过程中三维（3D）染色质结构及其介导的基因表达的变化，本文全面绘制了四种细胞类型的 3D 染色质组织。证明了动态空间基因组结构影响细胞分化过程中的基因表达，结果提供了脂肪生成和肌生成过程中动态染色质相互作用的全局视图。
建立四种类型的细胞，通过 Hi-C+RNA-seq 研究分析不同类型细胞中染色体互作、 TADs 区域与 compartment A/B、鉴定差异染色质互作、推断启动子-增强子互作、量化差异表达基因。
1. 在不同的细胞类型中，核内染色体具有类似的非随机定位的特性，揭示了染色体在小鼠细胞核中非随机分布。
2. 顺式作用在脂肪生成和肌细胞生成期间显著增加，在分化后具有更高的作用（图1）。
图1 四种细胞类型中染色体内相互作用的可重复“格子”模式
3. 表观遗传染色质状态介导的区室激活可能通过上调促分化基因而促进细胞分化。
4. TAD 在细胞分化期间是动态的，可以形成具有强域内相互作用和显著上调基因表达的单独 TAD（图2）。
图2 脂肪形成分化产生脂肪细胞特异性染色质相互作用，
并与基因活性相关
5. 差异启动子相互作用可以促进差异基因表达，通过激活促分化基因的表达，增加这些启动子的局部相互作用可能有助于脂肪生成和肌肉生成。
Hi-C 多组学最新高分文献解析
40只绿头野鸭、30只北京鸭、1026只杂交二代个体
Hi-C+RNA-seq+WGS
1. 通过重测序以及变异检测鉴定出 12.7 million SNPs 和 0.83 million InDel。
2. MITF 基因与北京鸭的羽毛颜色相关，该基因的突变会导致色素减少和各种缺陷。
3. 根据 Hi-C 数据对 chr28 末端区域进行了互作热图进一步验证了基因组组装效果良好。
图3 鸭体型决定基因(a)与 chr28 末端染色质互作(b)
斑马鱼胚胎
Hi-C+RNA-seq+ChIP-seq
研究结果：
1. 斑马鱼胚胎基因组的三维高级结构，指出其也存在 compartment A/B、TAD 结构。
2. 斑马鱼胚胎发育过程中 TAD 的形成不依赖于转录起始。
3. 在斑马鱼胚胎发育过程中，超级增强子的互作关系不依赖于 compartment 和 TAD 高级结构的建立。
图4 Hi-C 测定下斑马鱼四个发育阶段 TAD 结构信号图
通过这三篇最新高分文章不难看出，Hi-C 的 CP 还真是不少，可以与 RNA-Seq、ChIP-Seq 以及 WGS 等数据进行联合分析，将结构特征与基因功能、DNA-Protein 互作、基因组重测序结合。探究三维染色质结构变化与基因表达调控、基因结构变异之间的联系，真正的将结构、调控、变异、表观遗传等串联起来，更直观清晰地解析多种生物学问题。
表1 动物类 Hi-C 多组学代表文献
大声告诉小编，有木有豁然开朗起来了呢？所以说你和高分文章之间就差一个 Hi-C 而已！1次 Hi-C 建库测序，多种数据联合分析，成本降低解析深入，各种搭配文章质高！心动不如行动，快来诺禾动物研究部做 Hi-C 多组学吧！
参考文献：
[1] He M, Li Y, Tang Q, et al. Genome-wide chromatin structure changes during adipogenesis and myogenesis[J]. International Journal of Biological Science, 2018, 14(11): 1571-1585.
[2] Zhou Z, Li M, Cheng H, et al. An intercross population study reveals genes associated with body size and plumage color in ducks[J]. Nature Communication, 2018, 9: 2648.
[3] Kaaij L, Van R D W, Ketting R F, et al. Systemic Loss and Gain of Chromatin Architecture throughout Zebrafish Development.[J]. Cell Reports, 2018:1-10.
[4] Session A M, Uno Y, Kwon T, et al. Genome evolution in the allotetraploid frog Xenopus laevis[J]. Nature, 2016, 538(7625):336.
[5] Bickhart D M, Rosen B D, Koren S, et al. Single-molecule sequencing and chromatin conformation capture enable de novo reference assembly of the domestic goat genome[J]. Nature Genetics, 2017, 49(4):643-650.
[6] Hug C B, Grimaldi A G, Kruse K, et al. Chromatin Architecture Emerges during Zygotic Genome Activation Independent of Transcription[J]. Cell, 2017, 169(2): 216.
[7] Gibcus J H, Samejima K, Goloborodko A, et al. A pathway for mitotic chromosome formation.[J]. Science, 2018, 359(6376):eaao6135.
[8] Wang Q, Sun Q, Czajkowsky D M, et al. Sub-kb Hi-C in D. melanogaster reveals conserved characteristics of TADs between insect and mammalian cells[J]. Nature Communications, 2018, 9(1):188.
动物研究部 王静、姚佳慧丨文案
孙津津丨编辑
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