HiChIP染色質構象測序技術
表1. Hi-C 和 ChIA-PET 及 HiChIP 技術的比較
項目簡介
HiChIP高通量測序整體服務
HiChIP（in situ Hi-C followed by chromatin immunoprecipitation）是一種利用原位Hi-C原理和轉座酶介導構建文庫來解析染色質構象的方法。該方法由Howard Chang實驗室建立，相關方法論文在2016年11月份發表於 Nature Methods¹。
與Hi-C（Chromosome conformation capture (3C) coupled with sequencing）技術和ChIA-PET（Chromatin interaction analysis by paired-end tag sequencing）相比，Hi-C的優缺點如表1：
圖1. HiChIP技術流程圖
技術流程
HiChIP結合了Hi-C技術和ChIA-PET技術，用更小的數據量獲取更高分辨率的染色質三維結構信息。通過技術革新，表觀生物在國內首次推出最新的HiChIP技術服務。HiChIP通過裂解細胞前就在細胞核中交聯，從而降低假陽性，最大化提高DNA contact的捕獲效率。然後收集細胞核，在原位產生Hi-C交聯，利用生物素標記DNA末端。接著進行細胞核的裂解，超聲打斷DNA，後續用特異性的抗體進行ChIP實驗。得到DNA蛋白複合物後，進行DNA洗脫和反向交聯。隨後，進行生物素捕獲Hi-C交聯和文庫製備，上機測序。HiChIP的流程如圖1所示。
應用與優勢
技術應用
1. 針對特定蛋白的染色質互作構象分析
2. 轉錄因子作用機製研究
3. 表觀修飾對基因調控的機製研究
技術優勢
1. 構象信息讀取的產量提高了10倍以上
2. 相對於ChIA-PET，樣本要求降低了100倍以上
3. 所需細胞數量低於Hi-C
4. 比Hi-C具有更大的信噪比
送樣要求
1. 前期準備需要固定細胞，提供細胞沉澱，通過幹冰運輸。細胞固定方案請谘詢技術支持。
2. 不bu具ju備bei前qian期qi準zhun備bei條tiao件jian的de，需xu提ti供gong活huo細xi胞bao及ji配pei套tao培pei養yang基ji，常chang溫wen運yun輸shu。如ru需xu進jin行xing細xi胞bao前qian處chu理li，請qing提ti供gong詳xiang細xi說shuo明ming和he相xiang關guan材cai料liao，並bing收shou取qu相xiang應ying處chu理li費fei用yong。細xi胞bao培pei養yang及ji收shou集ji需xu根gen據ju細xi胞bao類lei型xing不bu同tong而er收shou取qu相xiang應ying費fei用yong。
活細胞
樣本類型
≥1.5×10⁷
細胞數量
人、大小鼠
樣本物種
生物信息分析內容
基本分析
1. 序列比對
2. HiChIP 實驗質控分析（aligment、valid_interation_pairs）
3. HiChIP 互作熱圖（多種分辨率）
4. Loop 鑒定
5. Loop 注釋（enhancer-promoter）
6. Hub super-enhancer 鑒定
7. 產生可視化文件
8. Loop 差異分析
9. GO 與 KEGG 分析
高級分析
1. enhancer-promoter互作分析
2. 獨有互作分析
3. 互作熱圖標記
4. washU可視化（3張）
圖1. 可視化 Loop
表觀生物實測數據
圖2. Loop 長度直方圖
圖3. Loop 距離直方圖
圖4. 顯著互作統計圖
圖5. Loop MA 圖
圖6. Contact 過濾圖
圖7. Loop 火山圖
圖8. Loop 箱線圖
圖9. Loop 小提琴圖
圖11. IGV峰圖展示了seRNA-NPCM與NDRG1、SDC2和GSDMD之間的基因組結構，顯示了增強子-啟動子接觸的情況。這些接觸是通過HiChIP實驗確定的
客戶文章
1、Cell Death Dis：JUN誘導超級增強子RNA形成R-loop，促進鼻咽癌轉移 ²
這項研究發現通過轉錄因子JUN介導的超級增強子RNA（seRNA）形成R-loop來調節靶基因，從而促進鼻咽癌的轉移，並鑒定得NDRG1是一種鼻咽癌轉移相關seRNA（seRNA-NPCM）。seRNA-NPCM在鼻咽癌組織和高度轉移的細胞中表達上升，在體內和體外促進鼻咽癌細胞轉移。此外，臨床分析表明，seRNA-NPCM和NDRG1是鼻咽癌患者的獨立預後因素。seRNA-NPCM在調控靶基因轉錄中發揮關鍵作用，促進鼻咽癌轉移。
圖12. H3K27ac HiChIP鑒定活性增強子的互作圖，對全基因組進行TAD和亞TAD的定位
參考文獻
[1] Mumbach MR, Rubin AJ, Flynn RA, et al. HiChIP: efficient and sensitive analysis of protein-directed genome architecture. Nat Methods. 2016;13(11):919-922.
[2] Jia Q, Tan Y, Li Y, Wu Y, Wang J, Tang F. JUN-induced super-enhancer RNA forms R-loop to promote nasopharyngeal carcinoma metastasis. Cell Death Dis. 2023;14(7):459. Published 2023 Jul 21.