染色体三维重构分析

检测项目

Hi-C文库构建与测序：通过甲醛交联固定染色质空间构象，使用限制性内切酶进行酶切，经过末端修复、生物素标记、连接等步骤构建测序文库，最终通过高通量测序平台获得全基因组范围的染色质交互数据。

原始测序数据质量控制：对原始测序数据进行质量评估，包括测序读长的质量分布、GC含量分析、接头污染检测以及重复序列比例计算，确保数据质量满足后续分析要求。

序列比对与交互矩阵生成：将高质量测序读长比对至参考基因组，识别有效的染色质交互片段对，并基于基因组区间划分生成不同分辨率的染色质交互频率矩阵。

交互矩阵标准化处理：采用迭代校正或基于矩阵期望的方法消除技术偏差，如GC偏好性、酶切效率差异和测序深度不均一等因素对交互矩阵的影响。

A/B区室分析：通过对标准化后的交互矩阵进行主成分分析，根据第一主成分的正负值将基因组划分为转录活跃的A区室和转录沉默的B区室。

拓扑相关结构域识别：利用隐马尔可夫模型或方向性指数等算法，在全基因组范围内识别具有高度内部互作且与相邻区域相对隔离的拓扑相关结构域。

染色质环检测：应用基于拟合分布的统计模型或机器学习方法，从高分辨率交互数据中显著富集的互作信号点，鉴定调控元件之间的特异性空间环化连接。

三维结构建模

三维结构建模：基于染色质交互频率与空间距离的负相关关系，采用距离几何优化或概率建模算法，计算染色体在三维空间中的最可能构象模型。

不同细胞状态比较分析：对比不同细胞类型、发育阶段或处理条件下染色体三维结构的差异，识别动态变化的TAD边界、染色质环和区室转换事件。

功能关联性整合分析：将三维基因组结构与表观遗传标记、基因表达谱、转录因子结合位点等数据进行整合关联分析，阐释空间组织结构对基因功能的调控作用。

检测范围

动物细胞系样本:适用于各类永生化或原代培养的动物细胞系，用于研究细胞增殖、分化及应激反应过程中染色体三维动态变化规律。

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