CAP-C交聯(lián)技術(shù)聚酰胺-胺型樹枝狀的新型多功能交聯(lián)劑

染色體構(gòu)象是指染色體不同的折疊形式，它與轉(zhuǎn)錄復(fù)制等等過程都密切相關(guān)。之前對染色體構(gòu)象的捕捉方式往往是通過甲醛將DNA與蛋白交聯(lián)后用內(nèi)切酶或DNAase對其進行切割，之后進行測序分析比對。這種方式存在很多的問題，先內(nèi)切酶存在很大的背景，分辨率不夠；其次甲醛交聯(lián)反應(yīng)可逆，不夠穩(wěn)定；DNase在切割的過程中也存在一定的偏好性。本篇文章就開發(fā)了在UV照射后可以直接與DNA發(fā)生交聯(lián)的高分子。他們將利用這一新型高分子進行染色質(zhì)構(gòu)象捕捉的技術(shù)命名為CAP-C。

CAP-C技術(shù)中使用的高分子是一種聚酰胺-胺型樹枝狀的新型多功能交聯(lián)劑，它具有可以**調(diào)整長度的優(yōu)勢。他們在一半的胺基上連接了補骨脂素(psoralen)，這一小分子可以在UV照射下交聯(lián)DNA，在其余的胺基上則被加上了酰基使其更易與細胞相互作用。他們還在高分子表面連接了疊氮把手，之后可以與雙功能的橋連分子連接。

在開發(fā)了這一小分子后，他們在固定好的染色體上證實了這一小分子確實可以實現(xiàn)對染色體結(jié)構(gòu)的捕捉，并且這種捕捉的背景大大的降低了。接著他們在實際的體系內(nèi)對CAP-C和傳統(tǒng)的Hi-C進行了對比。他們發(fā)現(xiàn)在短程（1-20kb）的相互作用鑒定上，CAP-C的效果要比Hi-C好6-8倍，而且之前Hi-C鑒定到的特殊結(jié)構(gòu)在CAP-C方法中可以同樣被檢測到。利用CAP-C的方法，他們還發(fā)現(xiàn)在這些短程的相互作用中存在更多的組蛋白修飾。

利用CAP-C的方法他們還發(fā)現(xiàn)了很多的非環(huán)狀結(jié)構(gòu)。之前對染色質(zhì)構(gòu)象的研究大多集中在環(huán)狀區(qū)域，但是CAP-C發(fā)現(xiàn)了很多沒有明顯的區(qū)域選擇性的非環(huán)狀區(qū)域，它們結(jié)構(gòu)更小并且在邊界上缺乏CTCF motif。他們還利用了CHIp-seq技術(shù)發(fā)現(xiàn)了在非環(huán)狀區(qū)域有更多的組蛋白修飾，并且他們發(fā)現(xiàn)**轉(zhuǎn)錄后非環(huán)狀區(qū)域內(nèi)的染色質(zhì)相互作用大大降低了，文章認為環(huán)狀結(jié)構(gòu)域與非環(huán)狀結(jié)構(gòu)域的分子機制有很大的不同。

由于采用的樹狀高分子的大小可以**的控制，CAP-C可以實現(xiàn)對不同大小區(qū)域的觀測。文章中使用小的樹狀高分子捕獲到了更多B區(qū)室的相互作用，大的樹枝狀高分子則更多的捕獲A區(qū)室的相互作用。并且這一結(jié)論在高分辨的尺度依然成立。因此研究人員認為這一工具可以實現(xiàn)在更小的基因組（如果蠅）內(nèi)鑒定染色質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。

  較后，文章還指出在**轉(zhuǎn)錄的過程中他們次發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域的染色質(zhì)相互作用增加了。這些區(qū)域一般存在多個啟動子的相互作用，在**轉(zhuǎn)錄后，RNA聚合酶的水平**上升，而此前有研究聲稱聚合酶在體內(nèi)通過相分離形成聚合體，因此文章認為這一現(xiàn)象很有可能和相分離相關(guān)，但還需要實驗驗證。