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多組學案例:Hi-C、Nanopore和RNA-seq聯合解析SVs、CNVs和染色質三維結構對非酒精性脂肪肝發病的影響
01. 主要技術背景介紹
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  • Hi-C技術:(High-throughput chromosome conformation capture, 高通量染色體構象捕獲)是一種可用于研究基因組三維結構的創新技術。通過對細胞核內有染色質互作信息的片段進行高通量測序和分析,獲得全基因組范圍內的空間相互信息,可用于發現三維空間中的遠程調控元件,揭示空間結構調控基因功能發揮的機制

  • Nanopore技術:即三代測序的納米孔測序技術,是基于電信號對堿基進行識別的測序平臺,其特點是:長讀長(reads N50可達到30k以上)、實時測序。在基因組重測序的研究中主要用來研究的基因組大片段變異檢測,主要為SV和CNV的鑒定。


02. 案例背景介紹
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    非酒精性脂肪肝(NAFLD)是一種常見的慢性肝臟疾病,且會增加肝纖維化,肝硬化和肝細胞癌等易感性,被認為是世界范圍內的主要健康問題。有研究表明,遺傳因素在NAFLD的發病過程中占據30%-50%,這也是作者的研究基礎。 

    作者嘗試通過高分辨率的Hi-C三維互作圖譜ONT重測序等多組學方法,系統性闡述 A/B compartments等染色質三維結構變化,結構變異SVs,拷貝數變異CNVs等對非酒精性脂肪肝(NAFLD)發生的影響。同時,作者確定了與NAFLD發病機制相關的候選基因。作者認為這將幫助理解NAFLD的發病機制,并可以為治療NAFLD提供新的框架。


03. 案例設計和測序方案
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英 文:3D disorganization and rearrangement of genome provide insights into pathogenesis of NAFLD by integrated Hi-C, Nanopore, and RNA sequencing

中 文:Hi-C、Nanopore和RNA-seq聯合分析解析染色質三維結構變化對NAFLD發病的影響

期 刊:Acta Pharmaceutica Sinica B(APSB),(IF:10.8)

日 期:2021年1月

數 據:Hi-C+Nanopore(DNA重測序)+RNA-seq +CFX96 PCR


04. 主要結論
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1、NAFLD小鼠的重編程(Reprogrammed)肝臟的RNA-seq分析

  • 本文RNA-seq一共兩個組,即,一個對照組(C;正常小鼠),一個實驗組(M;NAFLD誘導患病),每組三個生物學重復。

  • 圖1A,B顯示組間的肝臟生理指標差異較大,圖1C的Pearson相關系數顯示組內相關性較好。RNA-seq的部分結果可被qPCR驗證

  • RNA-seq分析一共定位到了2,163個差異表達基因,其中2,100個基因被注釋到,包括1,251個上調基因(圖1D;紅色),和849個下調基因(圖1D;綠色)

  • 分別對差異基因進行GO和KEGG富集分析,如圖1E和圖1F;其中富集到的的蛋白編碼基因大多與糖脂代謝相關。


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