下面是近期单菌Hi-C高分应用节选，其中两篇在“文献速览 | 动植物、微生物Hi-C互作一网打尽”一文中已作分享，今天来开启剩下的三篇。

小麦秆锈菌Pst在感染晚期诱导的着丝粒小RNA与基因组DNA甲基化有关

题目：The stem rust fungus Puccinia graminis f. sp. tritici induces centromeric small RNAs during late infection that are associated with genome-wide DNA methylation

物种：小麦秆锈菌，Puccinia striiformis f.sp.tritici(Pst)

研究单位：澳大利亚国立大学生物数据科学研究所等合作团队

组学方法：Hi-C（公开数据）+RNA-seq（公开数据）+sRNA测序+甲基化测序

研究背景：转座元件(TEs)的沉默对于维持基因组的稳定性至关重要。植物利用small RNA (sRNAs)将DNA甲基化导向TEs (RNA介导的DNA甲基化；RdDM)。真菌界中类似的表观遗传沉默机制仍然分辨不清。

研究总结：

双核真菌小麦锈菌(Puccinia graminis f. sp. tritici, Pgt)是引发小麦出现毁灭性秆锈病的病原菌。研究者利用sRNA测序和甲基化数据来深入了解Pgt的表观遗传学，首先使用Hi-C数据来定义Pgt着丝粒，发现它是高度重复的区域(~ 250kb)，在单倍型之间具有高度多样性，并且像植物一样，富集有年轻TE。与此同时，DNA胞嘧啶甲基化在着丝粒上特别活跃，但也与年轻TE在全基因组水平的插入控制有关。研究者下一步分析sRNA数据，发现超过90%的Pgt sRNA和一些RNAi基因在感染期间有差异表达。Pgt在感染过程中诱导功能多样化的RNA。也即，早期变化的RNA主要是带有5' 尿嘧啶的基因，晚期变化的sRNA则主要是带有5' 腺嘌呤的22nt的sRNA且受着丝粒区强烈诱导。结合甲基化数据分析的研究显示，无论是着丝粒内还是着丝粒外，与晚期变化RNA重叠的转座子更有可能被甲基化，而甲基化的转座子对附近的基因表现出沉默效应。

总之，锈菌利用的表观遗传沉默途径可能与植物中的RdDM有相似之处。Pgt RNAi机制和sRNA在整个感染过程中都受到严格的时间控制，并可能在孢子生成过程中维持基因组的稳定性。

Pgt着丝粒的展示图谱

Sir3介导酵母中的长距离染色体相互作用

题目：Sir3 mediates long-range chromosome interactions in budding yeast

物种：酵母

组学方法：显微镜+Hi-C+ChIP+4C

研究单位：法国居里研究所和法国巴斯德研究院等合作团队

研究背景：遥远位点之间的物理接触有助于调节基因组功能。然而，人们对于稳定和维持这种相互作用的分子机制仍然知之甚少。

研究总结：

在出芽酵母中，32个端粒在指数增长的细胞聚集成3-5个焦点。这种聚集通过招募Sir2/3/4组成的沉默SIR复合物，在功能上与亚端粒区域异染色质的形成有关。本文利用酵母研究了异染色质位点之间保守的相互作用。

研究者利用表达不同Sir3等位基因的酵母菌株（野生型WT，缺失型ΔSir3，Sir3过表达Sir3 OE，点突变型过表达Sir3-A2Q OE），首先结合显微镜和Hi-C技术分析了解到端粒间与亚端粒间互作随着Sir3缺失而降低，Sir3影响着基因组结构。随后结合ChIP和4C分析，进一步说明Sir3的结合位点直接促进了包括rDNA、端粒和内部Sir3结合位点在内的远区域之间的长程相互作用。此外，还揭示了Sir3在促进rDNA压缩方面的一个新特性。最后，研究者使用合成方法证明，Sir3可以将属于不同染色体的目标位点结合在一起，而且这种现象不受其与已知伴侣(Rap1、Sir4)的相互作用、Sir2活性或染色体背景的影响。总之，这些数据表明Sir3充当了一个分子桥梁，稳定了远程相互作用。因此，该研究解构了沉默因子Sir3对酵母三维基因组折叠调节的影响，表明Sir3对于端粒聚集既是必要的，也是有所限制。

Sir3影响基因组结构

链霉菌孢子发育过程中线性染色体的空间重排

题目：Spatial rearrangement of the Streptomyces venezuelae linear chromosome during sporogenic development

物种：委内瑞拉链霉菌，Streptomyces venezuelae

组学方法：Hi-C+ChIP-seq+光学显微镜+扫描电镜

研究单位：弗罗茨瓦夫大学生物技术学院

研究背景：链霉菌属的细菌有一个线性染色体，有一个核心区域和两个“臂”。在复杂的生命周期中，这些细菌发展出多基因组菌丝，分化为携带单一基因组拷贝的胞外孢子链。细菌染色体在生长或发育阶段会发生染色体结构变化，孢子化相关的细胞分裂需要染色体分离和压缩，链霉菌在该过程的染色体构象则有待阐明。

研究总结：

链霉菌的染色体分离由ParA和ParB蛋白驱动，而类核压缩是由SMC结构蛋白和孢子形成特异性核相关蛋白（NAP）的协同作用诱导的，后者包括链霉菌的特异性HU家族蛋白HupS。

研究者利用Hi-C技术建立了线性细菌染色体的染色体互作图，发现链霉菌染色体构象在产孢过程中经历了广泛的重排。此外，通过将Hi-C、ChIP和荧光显微镜技术相结合，研究发现ParB、SMC和HupS对整体类核压缩的影响。因此，链霉菌的染色体臂在进入孢子形成时被空间分离，但在孢子形成细胞分裂过程中，它们与核心区域紧密对齐。臂的接近是由分离蛋白ParB和凝缩素SMC施加的。染色体末端区域被HupS建立成不同的结构域。表明在链霉菌的生命周期中有大量的染色体重构，染色体经历了从“开放”构象到“封闭”构象的重排。该研究进一步总结得到，由于链霉菌独特的发育生命周期，染色体复制和分离是在时空分开的，生命周期的特定阶段之间的过渡需要染色体重排，与真核细胞周期中染色体的规模和复杂性相似。

链霉菌产孢过程及该过程中线性染色体的空间结构