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Interazione della cromatina basata su Hi-C
Hi-C è un metodo progettato per acquisire la configurazione genomica combinando il sondaggio delle interazioni basate sulla prossimità e il sequenziamento ad alto rendimento. Il metodo si basa sulla reticolazione della cromatina con formaldeide, seguita dalla digestione e dalla rilegatura in modo che solo i frammenti legati covalentemente formino prodotti di ligazione. Sequenziando questi prodotti di legatura, è possibile studiare l'organizzazione 3D del genoma. L'Hi-C consente di studiare la distribuzione delle porzioni del genoma che sono poco compattate (compartimenti A, eucromatina) e che hanno maggiori probabilità di essere trascrizionalmente attive, e le regioni che sono più compattate (compartimenti B, eterocromatina). Hi-C può anche essere utilizzato per individuare i domini topologicamente associati (TAD), regioni del genoma che hanno strutture ripiegate e che probabilmente hanno modelli di espressione simili, e per identificare i loop della cromatina, regioni del DNA che sono ancorate insieme da proteine e che sono spesso arricchito di elementi normativi. Il servizio di sequenziamento Hi-C di BMKGene consente ai ricercatori di esplorare le dimensioni spaziali della genomica, aprendo nuove strade per comprendere la regolazione del genoma e le sue implicazioni nella salute e nella malattia.
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Sequenziamento dell'immunoprecipitazione della cromatina (ChIP-seq)
L'immunoprecipitazione della cromatina (CHIP) è una tecnica che sfrutta gli anticorpi per arricchire selettivamente le proteine leganti il DNA e i loro corrispondenti bersagli genomici. La sua integrazione con NGS consente la profilazione dell'intero genoma di target del DNA associati alla modificazione degli istoni, ai fattori di trascrizione e ad altre proteine che legano il DNA. Questo approccio dinamico consente il confronto dei siti di legame tra diversi tipi di cellule, tessuti o condizioni. Le applicazioni di ChIP-Seq spaziano dallo studio della regolazione trascrizionale e dei percorsi di sviluppo alla spiegazione dei meccanismi della malattia, rendendolo uno strumento indispensabile per comprendere i paesaggi di regolazione genomica e far avanzare intuizioni terapeutiche.
Piattaforma: Illumina NovaSeq
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Sequenziamento dell'intero genoma con bisolfito (WGBS)
Il sequenziamento del bisolfito dell'intero genoma (WGBS) rappresenta la metodologia gold-standard per l'esplorazione approfondita della metilazione del DNA, in particolare la quinta posizione nella citosina (5-mC), un regolatore fondamentale dell'espressione genica e dell'attività cellulare. Il principio alla base del WGBS prevede il trattamento con bisolfito, che induce la conversione delle citosine non metilate in uracile (da C a U), lasciando invariate le citosine metilate. Questa tecnica offre una risoluzione a base singola, consentendo ai ricercatori di indagare in modo completo sul metiloma e scoprire modelli di metilazione anomali associati a varie condizioni, in particolare al cancro. Utilizzando il WGBS, gli scienziati possono ottenere informazioni senza precedenti sui paesaggi di metilazione dell'intero genoma, fornendo una comprensione sfumata dei meccanismi epigenetici che sono alla base di diversi processi biologici e malattie.
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Saggio per la cromatina accessibile alla trasposasi con sequenziamento ad alta produttività (ATAC-seq)
ATAC-seq è una tecnica di sequenziamento ad alto rendimento utilizzata per l'analisi dell'accessibilità della cromatina a livello dell'intero genoma. Il suo utilizzo fornisce una comprensione più profonda dei complessi meccanismi del controllo epigenetico globale sull’espressione genica. Il metodo utilizza una trasposasi Tn5 iperattiva per frammentare e contrassegnare contemporaneamente regioni di cromatina aperte inserendo adattatori di sequenziamento. La successiva amplificazione PCR porta alla creazione di una libreria di sequenziamento, che consente l'identificazione completa delle regioni di cromatina aperte in specifiche condizioni spazio-temporali. ATAC-seq fornisce una visione olistica dei paesaggi cromatinici accessibili, a differenza dei metodi che si concentrano esclusivamente sui siti di legame dei fattori di trascrizione o su specifiche regioni modificate dagli istoni. Sequenziando queste regioni di cromatina aperte, ATAC-seq rivela regioni con maggiori probabilità di sequenze regolatorie attive e potenziali siti di legame per fattori di trascrizione, offrendo preziose informazioni sulla modulazione dinamica dell'espressione genica attraverso il genoma.
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Sequenziamento del bisolfito a rappresentazione ridotta (RRBS)
Il sequenziamento del bisolfito a rappresentazione ridotta (RRBS) è emerso come un'alternativa economica ed efficiente al sequenziamento del bisolfito dell'intero genoma (WGBS) nella ricerca sulla metilazione del DNA. Sebbene il WGBS fornisca approfondimenti completi esaminando l'intero genoma con una risoluzione di base singola, il suo costo elevato può essere un fattore limitante. RRBS mitiga strategicamente questa sfida analizzando selettivamente una porzione rappresentativa del genoma. Questa metodologia si basa sull'arricchimento delle regioni ricche di isole CpG mediante scissione MspI seguita dalla selezione delle dimensioni di frammenti di 200-500/600 bps. Di conseguenza, vengono sequenziate solo le regioni prossimali alle isole CpG, mentre quelle con isole CpG distanti sono escluse dall'analisi. Questo processo, combinato con il sequenziamento con bisolfito, consente il rilevamento ad alta risoluzione della metilazione del DNA e l'approccio di sequenziamento, PE150, si concentra specificamente sulle estremità degli inserti anziché sulla parte centrale, aumentando l'efficienza del profilo di metilazione. L'RRBS è uno strumento inestimabile che consente una ricerca economicamente vantaggiosa sulla metilazione del DNA e fa avanzare la conoscenza dei meccanismi epigenetici.
