1. Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия; Институт морских биологических исследований, Севастополь, Россия 2. Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия; Университет Бордо, Бордо, Франция 3. Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия; Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия 4. Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 5. Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск, Россия 6. Аграрный Университет Хуажонг, Ухань, Китай
Организация пространственной структуры хромосом, их укладки в интерфазном ядре клетки, установление взаимодействующих участков генома эукариот, физически контактирующих друг с другом, активно изучается в мире с использованием современных технологий секвенирования. Основным методом исследования укладки хромосом с помощью секвенирования пар контактирующих фрагментов ДНК стал Hi-C (метод определения конформации хромосом высокого порядка). Исследование взаимодействий хроматина, трехмерной структуры генома и её воздействия на регуляцию транскрипции позволяет понять фундаментальные биологические процессы с точки зрения структурной регуляции экспрессии генов в клетке, что важно для изучения рака. С помощью методов, основанных на иммунопреципитации хроматина и последующем секвенировании (ChIP-seq), стало возможным определение сайтов связывания транскрипционных факторов, регулирующих транскрипцию генов в геномах эукариот; созданы геномные карты связывания транскрипционных факторов. Технология ChIA-PET (Chromatin ImmunoPrecipitation Analysis - Pair End Tags) позволяет исследовать не только отдельные сайты связывания, но и пары таких сайтов на хромосомах, расположенные рядом в трёхмерном пространстве ядра клетки, и находящиеся в комплексе с исследуемым белком. В данной работе рассмотрены принципы построения геномных карт и матриц хромосомных контактов по данным технологий ChIA-PET и Hi-C. Представлен обзор существующих программных решений и компьютерных инструментов для анализа трёхмерной структуры генома по данным Hi-C и ChIA-PET.
Орлов Ю.Л., Тьерри О., Богомолов А.Г., Цуканов А.В., Кулакова Е.В., Галиева Э.Р., Брагин А.О., Ли Г. (2017) Компьютерные методы анализа хромосомных контактов в ядре клетки по данным технологий секвенирования. Биомедицинская химия, 63(5), 418-422.
Орлов Ю.Л. и др. Компьютерные методы анализа хромосомных контактов в ядре клетки по данным технологий секвенирования // Биомедицинская химия. - 2017. - Т. 63. -N 5. - С. 418-422.
Орлов Ю.Л. и др., "Компьютерные методы анализа хромосомных контактов в ядре клетки по данным технологий секвенирования." Биомедицинская химия 63.5 (2017): 418-422.
Орлов, Ю. Л., Тьерри, О., Богомолов, А. Г., Цуканов, А. В., Кулакова, Е. В., Галиева, Э. Р., Брагин, А. О., Ли, Г. (2017). Компьютерные методы анализа хромосомных контактов в ядре клетки по данным технологий секвенирования. Биомедицинская химия, 63(5), 418-422.
Список литературы
Игнатьева Е.В., Подколодная О.А., Орлов Ю.Л., Васильев Г.В., Колчанов Н.А. (2015) Генетика, 51(4), 409-429. CrossRef Scholar google search
Lieberman-Aiden E., Van Berkum N.L., Williams L., Imakaev M., Ragoczy T., Telling A., Amit I., Lajoie B.R., Sabo P.J., Dorschner M.O. (2009) Science, 326(5950), 289-293. CrossRef Scholar google search
Fullwood M.J., Liu M.H., Pan Y.F., Liu J., Xu H., Mohamed Y.B., Orlov Y.L., Velkov S., Ho A., Mei P.H. et al. (2009) Nature, 462(7269), 58-64. CrossRef Scholar google search
Szalaj P., Tang Z., Michalski P., Pietal M.J., Luo O.J., Sadowski M., Li X., Radew K., Ruan Y., Plewczynski D. (2016) Genome Res., 26(12), 1697-1709. CrossRef Scholar google search
Li G., Ruan X., Auerbach R.K., Sandhu K.S., Zheng M., Wang P., Poh H.M., Goh Y., Lim J., Zhang J. et al. (2012) Cell, 148(1-2), 84-98. CrossRef Scholar google search
Li G., Cai L., Chang H., Hong P., Zhou Q., Kulakova E.V., Kolchanov N.A., Ruan Y. (2014) BMC genomics, 15(Suppl 12), S11. CrossRef Scholar google search
Ramani V., Cusanovich D.A., Hause R.J., Ma W., Qiu R., Deng X., Blau C.A., Disteche C.M., Noble W.S., Shendure J., Duan Z. (2016) Nat Protoc., 11(11), 2104-2121. CrossRef Scholar google search
Tang Z., Luo O.J., Li X., Zheng M., Zhu J.J., Szalaj P., Trzaskoma P., Magalska A., Wlodarczyk J., Ruszczycki B. et al. (2015) Cell, 163(7), 1611-1627. CrossRef Scholar google search
Chiariello A.M., Annunziatella C., Bianco S., Esposito A., Nicodemi M. (2016) Sci. Rep., 6, 29775. CrossRef Scholar google search
Кулакова Е.В., Спицина А.М., Орлова Н.Г., Дергилев А.И., Свичкарев А.В., Сафронова Н.С., Черных И.Г., Орлов Ю.Л. (2015) Программные системы: теория и приложения, 6(2), 129-148. Scholar google search
Michailidou K., Beesley J., Lindstrom S., Canisius S., Dennis J., Lush M.J., Maranian M.J., Bolla M.K., Wang Q., Shah M. (2015) Nat Genet., 47(4), 373-380. CrossRef Scholar google search
