本检测详细介绍了染色质凝胶成像系统可及性测试的技术体系。本检测系统阐述了该测试的核心检测项目、覆盖的生物学范围、采用的关键实验方法以及所需的主要仪器设备,旨在为研究人员提供一套标准化、可操作的染色质三维结构与功能可及性评估方案,助力表观遗传学与基因调控机制的深入研究。

核心优势

检测中心实验室配备国内外的前沿分析检测设备,检测报告获得CNAS、CMA双重认证,国际互认。

检测流程

1 需求沟通
2 方案定制
3 取样/送检
4 实验检测
5 数据分析
6 出具报告

检测项目

核小体定位图谱分析:检测基因组范围内核小体的精确占据位置,评估其对DNA可及性的物理阻碍程度。

染色质开放区域(OCR)鉴定:识别基因组中无核小体占据或结构松散的开放染色质区域,这些区域通常与调控元件相关。

转录因子结合位点可及性评估:评估特定转录因子潜在结合位点所处的染色质环境是否开放,从而预测其结合可能性。

增强子与启动子可及性状态分析:对已知的增强子和启动子元件进行可及性评分,判断其处于活跃、静默或待激活状态。

异染色质与常染色质区域划分:基于可及性差异,在基因组水平上区分高度压缩的异染色质和相对开放的常染色质区域。

染色质可及性动态变化监测:比较不同细胞状态、发育阶段或处理条件下染色质可及性的变化,揭示动态调控事件。

拓扑关联域(TAD)边界可及性特征分析:研究染色质高级结构域边界处的可及性特征,探索其绝缘功能机制。

核基质结合区(MAR)可及性检测:评估与核基质结合的DNA区域的可及性,分析其在染色体锚定和基因表达中的作用。

DNA损伤修复位点可及性变化:检测DNA损伤发生后,局部染色质可及性的快速改变,以响应修复机制。

全基因组可及性景观图谱构建:整合所有可及性数据,绘制高分辨率的全基因组染色质可及性综合图谱。

检测范围

全基因组非编码调控区域:覆盖整个基因组中所有的启动子、增强子、沉默子、绝缘子等非编码调控序列。

基因编码区(外显子与内含子):包括所有蛋白质编码基因的外显子和内含子区域,分析转录过程中染色质结构的变化。

重复序列与转座元件区域:涵盖LINE、SINE、逆转录病毒元件等重复序列,研究其可及性对基因组稳定性的影响。

端粒与着丝粒异染色质区:针对染色体末端和中心粒附近的高度重复、紧密包装的异染色质区域进行特殊分析。

细胞类型特异性调控元件:专注于在不同细胞类型(如神经元、免疫细胞、干细胞)中特异性开放的染色质区域。

发育阶段特异性开放区域:追踪在胚胎发育、组织分化等特定阶段出现或消失的可及性区域。

疾病相关基因座(如癌症易感位点):重点检测与癌症、遗传病等疾病相关的基因组位点及其周边的染色质可及性状态。

环境响应元件区域:涵盖对外界信号(如激素、应激、营养变化)产生快速可及性变化的基因调控区域。

等位基因特异性开放区域:在杂合子中区分来自父本和母本等位基因的染色质可及性差异,研究印记现象。

物种间保守的非编码区:对比分析不同物种间在进化上保守的非编码区域,研究其可及性的保守性与特异性。

检测方法

ATAC-seq(转座酶可及染色质测序):使用高活性Tn5转座酶切割开放染色质区域并插入测序接头,随后进行高通量测序。

DNase-seq(DNase I超敏感位点测序):利用DNase I酶优先切割开放染色质区域的特性,分离并测序这些片段。

MNase-seq(微球菌核酸酶测序):使用MNase酶消化未受核小体保护的DNA,通过测序反推核小体占据与缺失位置。

FAIRE-seq(甲醛辅助分离调控元件测序):基于开放染色质与组蛋白结合较弱的特点,通过甲醛交联和酚氯仿抽提进行富集并测序。

NOMe-seq(核小体占位与甲基化测序):结合GpC甲基转移酶处理和bisulfite测序,在同一实验中同时检测核小体占位和DNA甲基化。

ChIP-seq(染色质免疫沉淀测序)针对开放染色质标记:对H3K27ac、H3K4me3等活跃染色质标记进行ChIP-seq,间接反映可及性。

SCAR-seq(单细胞染色质可及性测序):在单细胞水平应用ATAC-seq原理,揭示细胞群体内的异质性。

Hi-C与ATAC-seq联合分析:整合三维基因组互作信息与一维可及性信息,研究结构与功能的关联。

CUT&Tag for Open Chromatin:利用蛋白A-Tn5融合蛋白靶向切割特定蛋白(如转录因子)附近的开放染色质,实现高信噪比检测。

成像法(如染色质扩张显微镜技术):通过物理膨胀样本,利用光学显微镜直接观察染色质的局部可及性与结构。

检测仪器设备

高通量DNA测序仪(如Illumina NovaSeq):用于对文库进行大规模并行测序,生成海量的染色质可及性序列数据。

实时荧光定量PCR仪(qPCR):用于对ATAC-seq或DNase-seq产物中的特定目标区域进行快速、定量的验证分析。

生物分析仪(如Agilent 2100)或片段分析仪:用于精确检测文库的片段大小分布和浓度,确保建库质量。

超声破碎仪(Covaris)或聚焦超声仪:在部分方案中用于将交联后的染色质随机打断至适宜大小。

磁力架与磁珠分选系统:用于建库过程中的DNA纯化、片段筛选和文库富集等步骤。

微孔板离心机与恒温混匀仪:用于96孔板或384孔板格式的高通量样本处理,确保反应均匀充分。

精密移液器与自动化液体处理工作站:保证纳升级别试剂添加的精确性和实验操作的可重复性,尤其适用于单细胞实验。

细胞计数仪与流式细胞分选仪(FACS):用于精确计数细胞并分选特定类型的活细胞或细胞核,作为实验起始材料。

-80°C超低温冰箱与液氮罐:用于长期稳定保存珍贵的细胞样本、提取的细胞核以及中间产物。

: 配备大内存和多核心CPU,用于存储原始测序数据并运行复杂的生物信息学分析流程。

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