Хроматиновые истории

Саша Галицына 

ШМТБ 2018

Хроматин - ДНК-белковый комплекс эукариот

Hi-C - метод для определения структуры хроматина 

Фиксация формальдегидом

Рестрикция ДНК

Лигирование

Очистка ДНК

Секвенирование
Картирование

Lieberman-Aiden et al. 2009 Science

Теплокарта ДНК-ДНК контактов

Scaling карт Hi-C

Scaling карт Hi-C

Реконструкция модели по карте  Hi-C

Фрактальная глобула

Всевозможные фракталы

Механизм формирования фрактальной глобулы

Петли хроматина

Реконструкция модели по карте Hi-C

Петля

Реконструкция модели по карте Hi-C

Петли

Разные типы петель

Архитектурные петли

Промотор-энхансерные петли

Polycomb-петли

Bonev et al. 2016 Nature Reviews

Топологически ассоциированный домен (ТАД)

Реконструкция модели по карте Hi-C

Топологически-ассоциированный домен (ТАД)

Алгоритмы поиска ТАДов:
показатель инсуляции

Алгоритмы поиска ТАДов:
показатель инсуляции

показатель инсуляции

Алгоритмы поиска ТАДов:
Armatus

Filippova et al. Algorithms for Molecular Biology 2014

Аннотация ТАДов

Аннотация ТАДов

ТАДы в разных организмах

ТАДы в разных организмах

Механизмы формирования ТАДов:

гипотеза 1, слипание нуклеосом соседей

нуклеосома

Механизмы формирования ТАДов:

гипотеза 2, экструзия петель

Schizosaccharomyces pombe

Schizosaccharomyces pombe

гипотеза 3, гиперскручивание

Caenorhabditis elegans:

дозовая компенсация генов

Title Text

Subtitle

Dictyostelium discoideum

Dictyostelium discoideum

Компартменты хроматина

Реконструкция модели по карте Hi-C

Компартменты

Алгоритм поиска компартментов

Алгоритм поиска компартментов: 

анализ главных компонент (PCA)

Физическая модель компартментов

Более экзотические структуры:

шпильки

Шпильки в реальных данных

Caulobacter crescentus

Шпильки в реальных данных

Caulobacter crescentus

Псевдоузлы

Реконструкция моделей по Hi-C

FIRE-регионы человека

ChIP-Seq: 

иммунопреципетация хроматина

Результаты ChIP-Seq

состояния (цвета) хроматина

ChromHMM: алгоритм раскраски хроматина

Сопоставление цветов хроматина с ТАДами

Неожиданные применения Hi-C

1. Анализ метагеномов

2. Сборка геномов

Без Hi-C:

C Hi-C:

Сборка геномов: 

Aedes aegypti

Уровни иерархии хроматина

Single-cell Hi-C

 или Hi-C единичной клетки

 Schwartzman & Tanay 2015 Nature Reviews Genetics 

Single-cell Hi-C

 или Hi-C единичной клетки

Flyamer et al. 2017 Nature

Single-cell Hi-C

 или Hi-C единичной клетки

Flyamer et al. 2017 Nature

Single-cell Hi-C

 или Hi-C единичной клетки

Flyamer et al. 2017 Nature

chromatin_bioinfo

By agalicina

chromatin_bioinfo

  • 187