2015年4月29日,基础医学院病原与免疫教研室张军峰老师境外访学归国汇报讲座在唐仲英科技楼报告厅举行。张军峰老师于2014年3月26日至2015年3月30日在美国南加利福尼亚大学(University of Southern California,USC)进行访学,主要学习了有关表观遗传学研究的新技术--染色质构像捕捉技术(Chromosome conformation capture,3C)。此次汇报回顾了染色质构象捕捉技术的发展历程,重点介绍了3C技术结合下一代测序技术(Next generation sequencing,NGS)发展产生的TCC(Tethered Conformation Capture)和Hi-C技术的原理、优势和不足。朱冰梅教授团队、詹瑧教授团队、基础医学院和第二临床医学院的部分本科生、硕士和博士研究生参加了报告会。

张军峰老师作汇报讲座
张军峰老师介绍,表观遗传学主要研究在基因核苷酸序列不发生改变的情况下,DNA及有关蛋白分子发生的可遗传修饰。3C技术是一种通过定量或半定量的检测方法研究基因组区域间是否存在通过三维结构的拉近而产生相互作用的生化技术。传统的3C技术通过PCR检测相距约数百KB的片段之间的相互作用,主要检测与特定基因(区域)存在相互作用的的基因(区域)。TCC和Hi-C技术可以检测全基因组范围发生相互作用的基因(区域),并可以精细绘制全基因组染色质三维立体构象。
TCC技术主要用于哺乳动物细胞的染色质构象捕捉,操作时需要先将染色质蛋白进行生物素化标记,再利用链霉亲和素化磁珠特异性结合生物素,使染色质片段在磁珠上进行连接反应,信噪比高,操作简单,反应体积小。但由于不同生物细胞的蛋白质氨基酸组成差异很大,在生物素标记氨基酸时受到局限,是影响TCC技术推广的重要因素。
Hi-C技术是目前开展染色质构象捕捉最先进的技术,适合各种生物细胞(细菌、真菌、植物、哺乳动物细胞),技术较为成熟,过程质量控制良好的情况下,可以获得较高的信噪比,获得较高质量的三维立体结构图像。目前,此类技术被用于揭示人类染色质的三维构象,寻找细胞和肿瘤的表观遗传条形码等多个研究方向。但是,由于该技术信噪比较高,分辨率较低,要达到更加精细的相互作用位点还需要技术改进。随着染色质构象捕捉技术的不断改善,相信很快将成为表观遗传学的新热点。


