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市场动态MARKET DYNAMICS

Hi-C技术新应用——欢迎来到细菌Hi-C新世界

发布时间:2019-4-16 9:05:22阅读次数: .html 次分享到:

       细菌没有细胞核,遗传物质集中分布在细胞的特定区域拟核中,细菌染色体在拟核区域是随机分布还是有一定分布规律?哺乳动物细胞中三维结构通常为结构蛋白CTCF和黏连蛋白Cohesin维持,细菌中又是哪些结构蛋白建立基因组三维结构?细菌特定的功能,如细菌耐药性、致病菌的易传播性、逆境下的高存活性、次级代谢产物积累的负反馈调节性等,是如何通过基因组三维结构进行调控?Hi-C技术在细菌功能调控中新应用将为你解析!

细菌三维结构知多少

        与真核生物人类和酵母的全基因组互作热图比较发现,由于细菌染色体成环,且成环染色体2条染色体臂间空间构象,细菌全基因组互作热图中除了主对角线之外,也可以看到首尾位点的强烈互作及副对角线的互作(Figure 1)。


Figure 1 不同物种的全基因组互作热图


        但是,不同细菌的染色体臂间空间构象不一样,如新月柄杆菌,枯草芽孢杆菌由于染色体臂靠近(Figure 3),在全基因组互作热图中会出现副对角线互作,而大肠杆菌和肺炎支原体则无副对角线互作(Figure 2)。


Figure 2 不同细菌全基因组互作热图


Figure 3 经Hi-C数据重构细菌三维模型


        进一步分析全基因组互作矩阵热图,在细菌主对角线上发现类似于真核细胞中TAD的chromosomal interaction domains (CID),与哺乳动物、果蝇、线虫和酵母TAD比较发现,细菌的CID较小(Figure 4),根据已发表细菌三维结构结果来看,细菌CID结构跨越15-420kb,其中肺炎支原体基因组仅800kb,CID结构更小,大小在15-33kb(Figure 5)。


Figure 4 不同物种的TAD(CID)结构

Figure 5 不同细菌CID结构


细菌三维结构研究文章知多少

        通过Hi-C建库测序分析,可以在全基因组范围内获得不同基因座之间的空间互作关系,发现三维空间中的远程调控元件,揭示空间结构对基因功能发挥的机制。Hi-C技术已全面应用到包括新月柄杆菌,枯草芽孢杆菌,霍乱弧菌、大肠杆菌和肺炎支原体等细菌的三维基因组结构研究中。


Table 1 已发表细菌Hi-C文章节选


    根据目前已发表细菌Hi-C文献来看,研究思路多集中在:

    ①通过对细菌Hi-C数据互作,探索细菌中三维结构分布规律特征;

    ②通过对菌株经不同药物处理,抑制转录或者破坏超螺旋结构,或者敲除细菌结构蛋白,经Hi-C看这些处理与野生型菌株三维结构变化,探索细菌三维结构形成机制及对转录调控影响;

    ③通过对细菌细胞周期过程进行Hi-C分析,探索细胞周期过程中染色体压缩、分离变化。



细菌三维结构研究如何做?

        好玩的现金棋牌基于优化后Hi-C建库流程,极大的提升了细菌建库成功率,完成了包括条件致病菌、活性代谢产物生产菌、极端抗逆菌、发酵菌等多种原核细菌三维结构的解析,并经过三维结构挖掘基因表达差异的机制,为了让更多微生物研究者全面的解析细菌特定功能的转录调控机制,好玩的现金棋牌特率先提出Hi-C技术解决细菌转录调控机制的解决方案。


        好玩的现金棋牌致力于提供高质量的三维基因组Hi-C等技术,目前已完成近百个物种的基因组三维结构解析,包括条件致病菌、活性代谢产物生产菌、极端抗逆菌、发酵菌等多种原核细菌的Hi-C。我们期待着能够揭晓更多的细菌基因组三维结构,研究其与特殊性状之间的关系,使人们能够更加深入的理解三维结构与基因表达的调控关系,以期解决当前细菌耐药性、致病菌的易传播性、逆境下的高存活性、次级代谢产物积累的负反馈调节性等问题。

        好玩的现金棋牌承接“千奇万异”的细菌Hi-C样品,助力您快速深入的解决科学问题,来者不拒!






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