Directives de Soumission d'Échantillons
Qu'est-ce que le séquençage Hi-C ?
L'ADN et les chromosomes occupent l'espace 3D à l'intérieur du noyau. Bien que l'information génétique soit stockée de manière linéaire, l'expression des gènes, la régulation et les interactions entre les amplificateurs et les promoteurs se produisent au sein de structures de chromatine finement repliées. Cette organisation spatiale influence fondamentalement la fonction génomique.
La technologie Hi-C est une méthode puissante utilisée pour capturer l'architecture tridimensionnelle des génomes en cartographiant les interactions de la chromatine au sein du noyau. Le processus commence par le réticulation des conformations de la chromatine nucléaire, ce qui aide à préserver l'arrangement spatial des régions de chromatine proches les unes des autres. Ensuite, une digestion par des enzymes de restriction est effectuée pour fragmenter la chromatine en morceaux plus petits, suivie d'une ligation de proximité, une technique qui facilite l'assemblage des fragments qui étaient en contact spatial étroit. Les fragments chimériques résultants sont ensuite soumis à un séquençage à haut débit, permettant de générer d'énormes quantités de données représentant les interactions de la chromatine. Enfin, une reconstruction bioinformatique est utilisée pour traiter ces données et construire une carte des interactions spatiales à l'échelle du génome, aidant les chercheurs à identifier des éléments régulateurs clés et des mécanismes structurels qui influencent la fonction génomique. Cette approche complète permet une compréhension plus approfondie de la façon dont le génome est organisé et de la manière dont sa configuration spatiale impacte la régulation des gènes et les processus cellulaires.
Houda Belaghzala, Job Dekker., et al. "Hi-C 2.0 : Une procédure Hi-C optimisée pour le cartographie à haute résolution de la conformation des chromosomes à l'échelle du génome." Méthodes 123 (2017)
Applications du séquençage Hi-C ?
Débloquez des informations essentielles sur l'architecture du génome grâce au séquençage Hi-C. Chez CD Genomics, notre plateforme permet aux chercheurs d'explorer la régulation des gènes, de cartographier les interactions de la chromatine et de découvrir des variations structurelles en 3D dans divers contextes biologiques.
- Mécanismes de régulation génique
Construire des cartes d'interaction à l'échelle du génome pour identifier les éléments régulateurs distaux et élucider les rôles des compartiments, des TAD et des boucles de chromatine.
- Biologie synthétique
Caractérisez l'organisation spatiale et les dynamiques fonctionnelles des systèmes génomiques ingénierés.
- Assemblage du génome au niveau des chromosomes
Construire des contigs en utilisant les motifs d'interaction chromatinienne (intra-chromosomique > inter-chromosomique ; décroissance dépendante de la distance).
- Phasage des haplotypes
Générez des assemblages phasés en utilisant des SNP hétérozygotes et cispaires de lectures liées.
- Recherche sur les maladies et le cancer
Intégrer la génomique 3D avec les multi-omiques (WGS/RNA-seq/ATAC-seq) pour percer les mécanismes de la maladie.
- Différenciation cellulaire
Profil des dynamiques de la chromatine à travers les stades de développement ou les conditions environnementales.
- Réponse au stress des plantes et traits agronomiques
Corréler les variations structurelles de la chromatine avec des ensembles de données transcriptomiques/épigénétiques sous stress biotique/abiotique.
- Adaptation microbienne
Restructuration 3D de la carte (limites CID/TAD) chez les bactéries/fungi sous pression sélective pour révéler les mécanismes de résistance.
- Génomique Pan-3D
Définir les variations structurelles (compartiments, TADs) à travers les pan-génomes pour caractériser la diversité fonctionnelle en 3D.
Options de service de séquençage Hi-C
CD Genomics propose une variété de services de séquençage Hi-C flexibles pour répondre à différents objectifs de recherche et exigences budgétaires :
| Type de service | Meilleure application | Avantage clé |
|---|---|---|
| Séquençage Hi-C standard | Assemblage de génome, analyse de TAD/compartiment. | Complet : Vue d'ensemble de l'architecture de la chromatine. |
| Capture Hi-C (Ciblé) | Étudier des promoteurs spécifiques ou des loci de maladies (≤6Mb). | Haute résolution : Couverture plus approfondie des boucles avec un coût/bruit réduit. |
| Meta Hi-C (3C) | Communautés microbiennes complexes. | Échafaudage métagénomique : Assigner des plasmides/phages à des génomes hôtes spécifiques. |
Flux de travail du service de séquençage du génome entier
Chez CD Genomics, nous proposons un service de séquençage intégré, de bout en bout, conçu pour garantir des résultats cohérents et de haute qualité. Notre flux de travail standardisé, de la soumission des échantillons à la livraison des données, est conçu pour soutenir la reproductibilité, rationaliser la recherche et accélérer la découverte dans tous les types d'études génomiques.
Comment nous le faisons:
RéticulationNous "gelons" le noyau pour préserver les structures chromatiniennes en 3D.
Digestion et ligationLa chromatine est digérée et re-ligaturée, joignant des brins d'ADN qui sont physiquement proches dans l'espace tridimensionnel, même s'ils sont éloignés dans la séquence linéaire.
Séquençage et cartographieLes bibliothèques chimériques résultantes sont séquencées pour générer une carte de contact à l'échelle du génome.
Note techniqueNos protocoles Hi-C optimisés réduisent le bruit de fond et garantissent une détection haute résolution des Domaines Associés Topologiques (TAD) et des boucles de chromatine.
Analyse bioinformatique du séquençage Hi-C
CD Genomics propose des services complets et flexibles. services d'analyse en bioinformatique, allant du traitement de données de base à des analyses personnalisées avancées.
L'analyse standard comprend:
Contrôle de qualité (taux d'interaction, paires valides).
Génération de carte thermique d'interaction (globale et locale).
Identification des compartiments A/B.
Analyse des appels TAD et des frontières.
Analyse avancée/personnalisée:
Topologie différentielleComparer les structures de la chromatine entre les conditions (par exemple, Traitée vs. Contrôle).
Intégration Multi-OmiqueSuperposer les boucles Hi-C avec les données d'expression RNA-seq ou les pics d'accessibilité ATAC-seq.
Modélisation 3DReconstruction computationnelle de la structure physique du génome.
Votre paquet de données
Données brutesfichiers FASTQ.
Données cartographiées: Fichiers BAM/VCF.
Visualisation: Cartes de chaleur d'interaction, graphiques TAD et graphiques Circos.
Rapport: Rapport PDF complet avec méthodes et citations.
Exigences d'échantillon
| Type d'échantillon | Quantité minimale |
|---|---|
| Lignes cellulaires | ≥ 106 cellules |
| Sang (EDTA) | ≥ 1 mL |
| Tissu animal | ≥ 1 g (muscle, foie) |
| Tissu palentin | ≥ 2 g (jeunes feuilles fraîches) |
Conseils
- Congeler rapidement des échantillons frais dans de l'azote liquide et expédier sur de la glace carbonique.
- Services d'extraction d'ADN disponibles sur demande.
- Pour des types d'échantillons spéciaux ou des scénarios à faible apport, contactez-nous pour un plan personnalisé.
Pourquoi choisir CD Genomics pour le séquençage Hi-C ?
CD Genomics propose des services de séquençage Hi-C à la pointe de la technologie, avec un soutien bioinformatique complet. Notre équipe d'experts garantit des résultats précis, une livraison rapide et un service client exceptionnel, faisant de nous un partenaire de confiance pour tous vos besoins en recherche génomique.
- Technologie de pointe :
CD Genomics utilise les dernières plateformes de séquençage de nouvelle génération (NGS), garantissant une haute précision, une haute résolution et des données fiables qui répondent aux besoins de la recherche génomique de pointe.
- Soutien bioinformatique complet :
Notre équipe d'experts en bioinformatique fournit une analyse approfondie des données de séquençage, y compris le cartographie des interactions de la chromatine, la modélisation du génome en 3D et l'analyse statistique, vous aidant à comprendre des structures génomiques complexes.
- Options de service personnalisables :
Nous comprenons que chaque projet de recherche est unique. C'est pourquoi nous proposons des options de séquençage Hi-C flexibles, allant de solutions standard à haute résolution et personnalisées, adaptées à vos besoins de recherche spécifiques et à votre budget.
- Accompagnement d'experts tout au long du processus :
Notre équipe de chercheurs et de bioinformaticiens expérimentés vous accompagne de A à Z. De la préparation des échantillons d'ADN à l'interprétation des résultats, nous veillons à ce que vous bénéficiez du plus haut niveau d'expertise à chaque étape du processus.
- Un service client inégalé :
Avec une approche axée sur le client, nous offrons un service personnalisé et des conseils d'experts. Notre équipe est toujours disponible pour répondre aux questions et fournir un soutien, garantissant une expérience fluide et sans accroc pour chaque client.
Références :
- Houda Belaghzala, Job Dekker, et al. "Hi-C 2.0 : Une procédure Hi-C optimisée pour le cartographie à haute résolution de la conformation des chromosomes à l'échelle du génome." Methods 123 (2017) : 56-65 https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2017.04.004
- Erez Lieberman-Aiden, Nynke L. van Berkum, et al. "Cartographie complète des interactions à longue distance révèle les principes de pliage du génome humain." Science 326, no. 5950 (2009) : 289–293. https://doi.org/10.1126/science.1181369
- Schöpflin, Robert, et al. "L'intégration de Hi-C avec le séquençage génomique à lectures courtes et longues révèle la structure des génomes réarrangés de la lignée germinale." Nature Communications 13.1 (2022) : 6470. DOI : https://doi.org/10.1038/s41467-022-34053-7
- Xiaofei Zeng, Zili Yi., et al. "Échafaudage au niveau des chromosomes d'assemblages résolus par haplotype utilisant des données Hi-C sans génomes de référence." Nature Plants (2024) : 39103456. https://doi.org/10.1038/s41477-024-01755-3
- Keerthivasan Raanin Chandradoss, Prashanth Kumar Guthikonda, et al. "La visibilité biaisée dans les ensembles de données Hi-C marque des états de chromatine condensée et décondensée régulés dynamiquement à l'échelle du génome." BMC Genomics 21 (2020) : 175. https://doi.org/10.1186/s12864-020-6580-6
Démo
Figure 1 : Flux de travail Hi-C intégré et indicateurs de qualité
Figure 2 : Paysage mondial de la compartimentation et de la topologie de la chromatine.
Figure 3 : Résolution à fine échelle des domaines d'association topologique (TAD) et interprétation fonctionnelle.
FAQ
1. Pourquoi la recherche en génomique 3D est-elle importante ?
Bien que l'information génétique soit codée dans la séquence linéaire du génome, l'expression des gènes, la régulation et les interactions entre les gènes et les éléments régulateurs se produisent au sein de la structure tridimensionnelle complexe de la chromatine. Cet agencement spatial joue un rôle central dans l'expression des gènes, influencé par divers éléments régulateurs. Par conséquent, étudier la conformation 3D du génome est essentiel pour comprendre les mécanismes régulateurs qui contrôlent l'expression des gènes.
2. Hi-C nécessite-t-il des réplicats biologiques ? Quel est le volume de données requis ?
Selon les recherches actuelles, il est recommandé de réaliser des expériences Hi-C avec deux réplicats biologiques. La profondeur de séquençage pour chaque échantillon dépend de la résolution requise, généralement comprise entre 100x et 300x de couverture du génome.
3. Que signifient certains termes clés en génomique 3D ?
1) chromatinterritoire : Le domaine spatial occupé par la chromatine dans le noyau.
2) compartiment : Régions de chromatine, classées en compartiments A (euchromatine) et B (hétérochromatine) chez les organismes supérieurs.
3) TAD : Un domaine au sein du génome où les gènes interagissent fréquemment entre eux, tandis que les interactions avec les gènes d'autres TAD sont minimales. Ces domaines sont généralement isolés les uns des autres.
4) boucle : Des boucles de chromatine formées par des interactions entre deux gènes, résultant en une structure chromatinienne circulaire, observée à haute résolution.
Interactions entre les gènes situés sur le même chromosome.
6) interaction transinter-chromosomique : Interactions entre des gènes situés sur des chromosomes différents.
4. Comment les échantillons à faible nombre de cellules doivent-ils être soumis ?
Pour les échantillons à faible nombre de cellules, suspendez l'échantillon dans 10 µL de PBS en utilisant des tubes PCR à faible adhésion pour minimiser la perte d'échantillon. Congeler rapidement l'échantillon dans de l'azote liquide et expédier sur de la glace carbonique.
5. Quels sont les avantages et les inconvénients de la capture de promoteurs Hi-C par rapport à Hi-C ?
Avantages1) Avec la même quantité de données, le Promoter Capture Hi-C offre une couverture plus profonde des régions cibles, fournissant des données d'interaction plus détaillées. 2) Comparé aux données d'interaction à l'échelle du génome de Hi-C, le Promoter Capture Hi-C présente un bruit de fond plus faible, une résolution plus élevée et des structures de boucle plus distinctes et abondantes. Inconvénients1) Le Promoter Capture Hi-C ne capture que les interactions impliquant des promoteurs et ne fournit pas de données d'interaction à l'échelle du génome de manière exhaustive.
6. Quel est le flux de travail expérimental pour la capture de promoteurs Hi-C ?
Réparation des extrémités par réticulation (marquage par biotine) - Ligation, fragmentation et capture par biotine - Préparation de bibliothèque de nouvelle génération - Hybridation et capture de sondes - Construction de bibliothèque Hi-C par capture de promoteur
