【三維基因組】淺談三維基因組多組學(xué)聯(lián)合-part6

Job dekker曾說 一切皆沒有意義,除了在三維結(jié)構(gòu)的前提下。那么對(duì)于三維基因組學(xué)多組學(xué)聯(lián)合分析而言,我們也有一套以三維基因組學(xué)的中心法則。

首先,通過全基因組的層面上比較兩個(gè)或多個(gè)樣本上的整體差異,比如在正常細(xì)胞系中,我們可以看到全基因組交互熱圖很干凈而在癌癥細(xì)胞系中有很多“臟”的點(diǎn)(染色體之間有很多異常的交互區(qū)域)

在最新的泛癌研究中《Disruption of chromatin folding domains by somatic genomic rearrangements in human cancer》,發(fā)現(xiàn)這些比較臟的點(diǎn)主要是由于一維結(jié)構(gòu)的變異導(dǎo)致的,如下圖:

那么,如果我們做醫(yī)學(xué)方面的研究的話,我們?nèi)绾潍@取這些異常的交互呢?在2018年的文章中《?Integrative detection and analysis of structural variation in cancer genomes》提出了鑒定的方法hicbreakfinder。

在我們得到這些異常交互的區(qū)域之后呢,我們可以結(jié)合WGS數(shù)據(jù)或者三代的數(shù)據(jù),從一維結(jié)構(gòu)進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證分析。從ecDNA的角度出發(fā)呢,我們可以通過二代鑒定ecDNA,看這些translocation區(qū)域有沒有可能是由于ecDNA導(dǎo)致的。

全局以及局部鑒定完成,就到達(dá)我們?nèi)髮哟谓Y(jié)構(gòu)的研究。首先是ABcompartment 。如果是分化方向的課題呢,我們會(huì)關(guān)注ABcompartment隨著分化的進(jìn)行是不是越來越清晰,每個(gè)時(shí)期獨(dú)有的compartment 都富集了哪些基因,不同時(shí)期compartment的修飾有何變化 ? ? ? ?.... ? ?此外,如果是醫(yī)學(xué)方向,我們會(huì)關(guān)注相對(duì)于正常樣本,癌癥樣本的ABcompartment 有沒有發(fā)生轉(zhuǎn)換,發(fā)生轉(zhuǎn)換的區(qū)域都有哪些基因?有沒有核心的基因家族,有沒有富集到特定的通路中。

TAD的部分的話,同樣的,如果是分化方向,我們會(huì)關(guān)注TAD結(jié)構(gòu)是否隨著分化的進(jìn)行,結(jié)構(gòu)變得更加清晰,TAD signal是否變得更強(qiáng)。如果是醫(yī)學(xué)方向,我們則會(huì)關(guān)注,是不是TAD邊界發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的變異?是否發(fā)生TAD 融合和分離的現(xiàn)象。

在loop層級(jí)的分析,可以利用WGS數(shù)據(jù),看一下loop 的anchor有無發(fā)生一維結(jié)構(gòu)的變異。其次看一下loop anchor有沒有一些核心的基因。結(jié)合chip數(shù)據(jù)看一下這些核心的基因的調(diào)控關(guān)系到底是什么樣子的。

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