• 题目:用Pore-C技术检测拟南芥基因组多位点互作及关联甲基化修饰信息
  • 时间:美国中部时间 2022年03月16日(星期三)7AM(北京时间03月16日9PM)
  • 地点:Tecent and Bilibili live stream
  • 主讲人:李卓雯, 本科毕业于中国农业大学;博士就读于南方科技大学生物学专业翟继先课题组。 目前主要的关注领域是Nanopore测序技术,植物基因组学,转录组学。

中文摘要

随着高通量测序技术的发展,大量基于二代测序的组学研究技术被陆续开发,人们得以从多个层面了解基因组的组成、结构与功能。染色质捕获技术(Chromosome conformation capture)通过对染色质进行酶切和邻近连接得到的嵌合体序列进行测序,获得染色质互作信息,从而解析基因组的三维结构。其中,Hi-C和ChIA-PET是应用最广的基因组水平染色质捕获技术。Hi-C和ChIA-PET技术在植物中的应用,为我们提供了丰富的植物基因组结构信息,解析了包括拟南芥、水稻、番茄、玉米等在内的多种植物的染色体互作图谱。然而,由于二代测序读长的限制以及其双端测序的特点,Hi-C和ChIA-PET技术只能提供染色体位点两两互作的信息(two-way interaction),而染色质多位点之间的互作信息 (multi-way interaction) 只能由多个细胞的两位点互作信息推理得出。由于细胞间的差异性,这种推论并不一定准确。另外,Hi-C和ChIA-PET技术也无法保留序列上的表观修饰信息。其他捕获染色质多位点互作的技术,如SPRITE和ChIA-Drop,操作难度较大,难以在植物中应用推广。 Nanopore测序技术是一种长读长、单分子的测序技术。使用对过孔电流信号的解析,Nanopore技术可以读出平均长达30kb的碱基序列信息,并获得分子上包括m5C, hm5C, and m6A在内的表观修饰信息。2019年,Ulahannan等人开发了Pore-C技术,使用Nanopore对染色质酶切、连接后形成的多片段嵌合体序列进行长读段测序,成功地解析了哺乳动物细胞中的染色质多位点互作情况。本研究在拟南芥中应用Pore-C技术,首次对植物基因组的多位点互作情况进行解析,探讨了包括KNOT组成元件(KNOT ENGAGED ELEMENTs, KEEs)和端粒区在内的多位点互作情况。在Pore-C技术基础上,我们解析并讨论了Nanopore读段上与互作信息偶联的甲基化修饰信息。与Hi-C技术相比,Pore-C技术的建库流程也简洁许多。我们的研究证实了Pore-C是一种简单、准确、高效的植物基因组多位点互作捕获工具,能帮助我们对植物基因组的三维结构有进一步的理解。

参考文献

Zhuowen Li1,2,3,#, Yanping Long1,2,3,#, Yiming Yu1,2,3, Fei Zhang1,2,3,Hong Zhang1,2,3, Zhijian Liu1,2,3, Jinbu Jia1,2,3, Weipeng Mo1,2,3, Simon Zhongyuan Tian1, Meizhen Zheng1, and Jixian Zhai1,2,3,* 2022. Pore-C Simultaneously Captures Genome-wide Multi-way Chromatin Interaction and Associated DNA Methylation Status in Arabidopsis. Plant Biotechnology Journal. (Under review)

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