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多组学案例:Hi-C、Nanopore和RNA-seq联合解析SVs、CNVs和染色质三维结构对非酒精性脂肪肝发病的影响
01. 主要技术背景介绍
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  • Hi-C技术:(High-throughput chromosome conformation capture, 高通量染色体构象捕获)是一种可用于研究基因组三维结构的创新技术。通过对细胞核内有染色质互作信息的片段进行高通量测序和分析,获得全基因组范围内的空间相互信息,可用于发现三维空间中的远程调控元件,揭示空间结构调控基因功能发挥的机制

  • Nanopore技术:即三代测序的纳米孔测序技术是基于电信号对碱基进行识别的测序平台,其特点是:长读长(reads N50可达到30k以上)、实时测序。在基因组重测序的研究中主要用来研究的基因组大片段变异检测,主要为SV和CNV的鉴定。


02. 案例背景介绍
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    非酒精性脂肪肝(NAFLD)是一种常见的慢性肝脏疾病,且会增加肝纤维化,肝硬化和肝细胞癌等易感性,被认为是世界范围内的主要健康问题。有研究表明,遗传因素在NAFLD的发病过程中占据30%-50%,这也是作者的研究基础。 

    作者尝试通过高分辨率的Hi-C三维互作图谱ONT重测序等多组学方法,系统性阐述 A/B compartments等染色质三维结构变化,结构变异SVs拷贝数变异CNVs等对非酒精性脂肪肝(NAFLD)发生的影响。同时,作者确定了与NAFLD发病机制相关的候选基因。作者认为这将帮助理解NAFLD的发病机制,并可以为治疗NAFLD提供新的框架。


03. 案例设计和测序方案
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英 文:3D disorganization and rearrangement of genome provide insights into pathogenesis of NAFLD by integrated Hi-C, Nanopore, and RNA sequencing

中 文:Hi-C、Nanopore和RNA-seq联合分析解析染色质三维结构变化对NAFLD发病的影响

期 刊:Acta Pharmaceutica Sinica B(APSB),(IF:10.8)

日 期:2021年1月

数 据:Hi-C+Nanopore(DNA重测序)+RNA-seq +CFX96 PCR


04. 主要结论
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1、NAFLD小鼠的重编程(Reprogrammed)肝脏的RNA-seq分析

  • 本文RNA-seq一共两个组,即,一个对照组(C;正常小鼠),一个实验组(M;NAFLD诱导患病),每组三个生物学重复。

  • 图1A,B显示组间的肝脏生理指标差异较大,图1C的Pearson相关系数显示组内相关性较好。RNA-seq的部分结果可被qPCR验证

  • RNA-seq分析一共定位到了2,163个差异表达基因,其中2,100个基因被注释到,包括1,251个上调基因(图1D;红色),和849个下调基因(图1D;绿色)

  • 分别对差异基因进行GO和KEGG富集分析,如图1E和图1F;其中富集到的的蛋白编码基因大多与糖脂代谢相关。


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