去年4月底,我们分享了一篇5848vip威尼斯电子游戏Hi-C项目的物种经验,主要展现超高的Hi-C数据质量,详见链接以超高数据质量,打造全国“Hi-C建库中心”!时间来到2023年11月,在这一年半期间,我们又构建了上千例Hi-C文库,物种范围继续扩大,涵盖了更多的动物、植物、微生物(细菌、真菌、群落),数据质量也更上一层楼,今天我们将其整理归纳分享给大家。
对本次分享的数据说明如下
1. 因篇幅有限,除了酵母和细菌有多次展示,其它相同物种的同一种组织,只展示一次,体现的是不同物种的不同组织类型。
2. 本次分享的数据是使用Hi-C小测数据,采用hicpro软件的默认参数进行质控的,参考基因组来源多样,有的可能是近缘物种的基因组。每一大类物种附一张小测数据互作图谱。
3. 除了反映文库质量的有效数据率valid/unique比例,本次还展示了unique mapped比例,虽然这一比例与基因组的特点有很大关系,其比例偏低大都是因为基因组不合适(近缘的,非实验样本本身的基因组),或复杂基因组(重复序列高),或低质量基因组(组装质量较差的),但由于很多老师也关注此比例,因此也将unique mapped比例展示出来以供参考。
4. 本次仅节选了部分项目的物种进行展示,原因是还有很多的物种名称辨识度过高,容易被猜到是国内哪个课题组在研究,出于为客户保密,不便公布,还请理解。
5848vip威尼斯电子游戏动物Hi-C物种经验节选
常见动物
人、鼠、家禽等常见动物样品,相对来说比较简单,鸡、鸭、鱼、肉(猪、牛、羊)等物种是做得非常多的,细胞和血液样本最为简单,其次是肝脏、心脏、肌肉组织,难度高一些的组织主要有脂肪、皮肤、性腺(睾丸),这类样本我们的Hi-C有效数据率基本都可以达到70%以上,最高可达90%以上!
鸭 胸肌Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率1000kb)
人细胞和组织
Hi-C在医学研究中的应用也越来越广泛和成熟,人类细胞和各类癌症组织也做得很多,其在解析生长发育、分化、疾病发生发展过程中的远程调控机制中发挥着重要作用。
人 前列腺癌Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率1000kb)
鱼 类
淡水鱼类组织,也是属于比较简单的样品,但是深海鱼类的实验会难一些。用于基因组挂载的项目,可以看到肝脏、肌肉是大家最喜欢/最容易取到的组织,对于较珍贵的无法解剖的鱼类,可取不影响其存活的或者能够再生的组织,血液也是个不错的选择。研究互作调控的项目,则应选取性状相关的目标组织。
某鱼 心脏Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率775kb)
疑难动物
海洋中的软体动物(螺、虾、贝、珊瑚等)、陆地上的各种虫类(如蚂蚁、蜜蜂、蜻蜓、蜘蛛、各种“蝇”、蛾、蛹、螟、螨、没见过的“虫”)等物种通常都被认为是疑难动物,这类样本成分复杂,很多虫子小到难以解剖,只能用整只个体进行实验,Hi-C实验的难度会较大。根据我们的经验,其数据质量会呈现出两极分化的现象,即很多疑难物种,我们也可以达到常规物种的数据效果,有效数据率最高能达到90%以上,通常也在60%以上。但个别物种走向另一极端,有效数据率低至不能用于挂载,截止目前,仅有三个“虫类”物种,是我们还无法攻克的。由于这类物种名称辨识度很高,这里就不再一一展示了。
某贝类 肌肉Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率959kb)
5848vip威尼斯电子游戏植物Hi-C物种经验节选
千姿百态的植物
植物样品的物种经验,我们是最多的,组织类型仍以叶片居多,用于基因组挂载的首选叶片样本,从以下列表可以看到,根和果实组织,也有很多人研究。容易想到的是,选择根组织的老师很多是研究耐盐机制的,选择果实样本的老师则大都是研究发育进程。
一些多糖多酚类、中草药、藻类或容易降解的疑难植物,大部分我们也能得到高质量的数据效果。其中藻类样本在植物中是最难的,今年新做了一些藻类样本,大部分也成功了,还有少数个别未成功的,我们已记录在案,希望后续能够攻克。
梨 果皮Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率508kb)
5848vip威尼斯电子游戏微生物Hi-C物种经验节选
微生物-真菌
真菌的形态多样,实验的难易程度:细胞类菌体<菌丝形态<孢子,破壁难度依次加大。我们早期通过酿酒酵母Hi-C一战成名(详见链接:【Nature】5848vip威尼斯电子游戏助力中科院上海植生所发表Hi-C重磅成果!),自此之后几乎承包了酿酒酵母Hi-C,有效数据率基本上稳定在90%以上,此外还做了裂殖酵母、解脂耶氏酵母、扣囊复膜酵母。酵母Hi-C专业户,名副其实。除了酵母,我们还解决了植物病菌届的两大罪魁祸首“禾谷镰刀菌”和“小麦条锈菌”的Hi-C,今年还新增了一些食用菌、霉菌、孢子、菌丝的Hi-C项目。
酵母 Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率28kb)
微生物-细菌
相比于其它物种,研究细菌三维基因组的课题组相对较少,可能有两方面原因,一是相关的文献案例偏少,因此研究者对细菌的基因组三维结构了解也偏少,未充分了解之前不太敢轻易尝试。二是细菌Hi-C的实验难度很高(有细胞壁,无细胞核,DNA结构松散,大量裸露的DNA易降解),其有效数据率不可与动植物相比。除了5848vip威尼斯电子游戏,国内鲜有其它公司大量宣传过细菌Hi-C。如今,我们对细菌样品的Hi-C做了很多优化,2023年发表了三篇细菌Hi-C高水平项目文章:链霉菌(PNAS, 2023)、布鲁氏菌(Microbiology Spectrum, 2023)、乳杆菌(NC, 2023)。随着研究的深入和技术的成熟,当基因组组装完成,线性序列清晰明了之后,下一步势必需要进入基因表达调控领域,细菌Hi-C的春天总会到来!
大肠杆菌Hi-C互作图谱(小测数据,分辨率4kb)
大千世界,千奇百怪的生命体,它们的基因组序列或相近或很远,在三维空间里,这些序列是以怎样的方式排列?有什么规则?有什么特殊?解答这些奥秘,以Hi-C为首的三维基因组学技术发挥着不可替代的作用。良好的数据质量是良好产出的基石,5848vip威尼斯电子游戏各类样品Hi-C的综合成功率已高达97%(实事求是,100%不能承诺,即便做到了100%,也要低调)。
对于课题研究来说,得到好的数据只是第一步,后续更重要的是分析数据结果,从中挖掘亮点,讲好生物学故事。5848vip威尼斯电子游戏的三维基因组实验和分析团队具有十年从业经验,近期,针对Hi-C互作数据分析方法,我们将举办一场高质量的线上培训班,重点教学内容为泛基因组+三维基因组+泛三维基因组的生信数据分析。一次学习,三层收获!欲报从速,详见链接:紧跟组学热点,泛3D基因组培训班重磅来袭!