[出典]"Walking along chromosomes with super-resolution imaging, contact maps, and integrative modeling" Nir G, Farabella I, Estrada CP, Ebeling CG [..] Stuckey J, Yin P, Lieberman E, Aiden EL, Marti-Renom MA, Wu CT. bioRxiv 2018 Jul 28.
解析対象
- Personal Gnome Project参加ドナーPGP1の初代皮膚線維芽細胞由来の8.16-Mbの長さのヒト19番染色体(以下、hChr19)
技術と成果
- RNA FISHおよびDNA FISHに適した効率の良いオリゴヌクレオチド・プローブを生成する技術Oligopaintsで生成した45,407 ss-oligos、ならびに、Oligopaintsに超解像蛍光顕微鏡Stochastic Optical Reconstruction Microscopy (STORM)およびDNA-based Point Accumulation for Imaging in Nanoscale Topography (DNA-PAINT) をそれぞれ融合したOligoSTORMとOligoDNA-PAINT技術に基づく単分子局在顕微鏡(Single-molecule localization microscopy: SMLM)法により、細胞ごとに変動する染色体のコンパートメントの識別にも成功した。
- *) "In Situ Super-Resolution Imaging of Genomic DNA with OligoSTORM and OligoDNA-PAINT" Beliveau BJ, Boettiger AN, Nir G, Bintu B, Yin P, Zhuang X, Wu CT. Methods Mol Biol. 2017;1663:231-252.
- 続いて、SMLMからの超高解像度画像データにHi-Cのコンタクトマトリックス・データを組み合わせ、研究チームが今回開発したゲノム領域の統合モデリング(integrative modeling of genomic regions, IMGR)の手法を利用した拘束条件付きモデリングにより10 kb分解能で染色体を再構成した。
- さらに、PGP1ゲノムのハプロタイプは解析済みでありまた家系解析も可能であったことから、母親由来と父親由来のホモログを識別し、染色体構造に差異があることを見出した。
- 技術資料 (下図Fig. 1参照)
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