表观遗传是指DNA序列没有变化,而基因表达水平、三维空间构象、染色质开放状态及甲基化等表观遗传修饰发生可逆可遗传改变的现象,常参与到动植物的生长发育、疾病抗性、繁殖进化等生理活动和过程,以及微生物的命运和多种胁迫条件下的应激反应等。针对这些信息,常用的检测技术有Hi-C、ATAC-seq、CUT&Tag、WGBS等,通过多组学技术的结合,可深度解析表观遗传信息、基因活性和细胞功能状态之间的复杂关系,有效帮助人们更好地理解不同的生理表型。
Hi-C(High-throughput chromosome conformation capture)是一种可用于研究基因组三维结构的创新技术。自2009年美国Job Dekker 研究组开发出了Hi-C技术,现已广泛应用于细菌、酵母、拟南芥、棉花、水稻、玉米、小鼠及人类等多种动植物和微生物的基因组研究中。
ATAC-seq(Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing)是一种利用高活性突变型Tn5转座酶,可以检测染色质可及性的分子生物学手段。
CUT&Tag(Cleavage Under Targets and Tagmentation)是一种运用连接有刀豆蛋白的磁珠结合细胞膜或细胞核,通过抗体将Protein A-Tn5转座酶融合蛋白带到目标蛋白附近进行染色质切割,并释放到细胞外获得DNA-蛋白质互作的有效技术手段。
表观多组学技术