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第三届三维基因组学研讨会精彩盘点(二)

日期:2016年9月28日 11:49

上一篇微信中,小编给大家盘点了本届三维基因组学研讨会的“回顾与展望”、“三维基因组实验技术”两个专题。今天小编将继续为大家奉上另外三大专题盛宴。

一、三维基因组学分析新技术

在三维基因组分析技术专题中,清华大学的李贵鹏博士给我们带来了新的ChIA-PET分析软件ChIA-PET2。软件中使用他们团队开发的MICC算法分析显著互作,可以分析各种ChIA-PET实验产生的数据并在分析的各个步骤进行质量控制。这个软件还可以使用基因组单体型数据识别单体型特异染色质互作。来自中科院北京基因组研究所的张治华研究员带来了一种基于低分辨率Hi-C数据预测基因组染色质互作以及染色质loops的方法。清华大学的陈阳研究员带来了一种区分染色体上不同互作的分析方法FIND。

二、新技术解析基因组三维空间结构

基因组三维结构专题包括两个算法和三种显微检测技术。波兰华沙大学教授Dariusz Plewczynski讲述了他们在基因组三维模型构建方面的工作并介绍了他们的3D GeNOme Modeling Engine(3D-GNOME)。清华大学的曾坚阳助理教授介绍了他们基于贝叶斯推理出的一套利用Hi-C数据构建基因组3D模型的算法。深圳大学的牛刚教授带来了新的FISH实验方案MB-FISH,该方法可以降低非特异性荧光并提高探针结合率。清华大学的张旭博士带来的Organic Dots方法可以在活体细胞中实时观测染色质互作。清华大学的高云涛研究员带来了最新的显微镜观测技术,该技术可以使显微观察分辨率达到70nm。

三、应用方向

三维基因组技术应用专题中,来自University Tokyo meguro-ku的Youichiro Wada教授介绍了在TNFα方面的相关研究,Wada教授的团队使用肿瘤坏死因子TNFα处理内皮细胞,利用3C与ChIA-PET检测发现五个受影响的基因与小型TNFα应答基因产生了互作,并发现染色质互作结构在30分钟内发生变化。上海交通大学医学院的张赫研究员使用他们构建的RNA介导染色质互作捕获方法,发现kcnqlot1 lncRNA直接构建染色质互作并导致单体型特异性基因沉默。中国农业科学院深圳农业基因研究所的张玉波研究员利用RNA聚合酶II的ChIA-PET实验分析了三个小鼠细胞系中转录互作关系,精确定义了40,000个细胞特异的远距离增强子—启动子互作并进行了实验验证。华中农业大学的杨庆勇副教授分析了染色质序列结构变异与基因组互作间的关系,研究结果发现染色质内互作活跃区较容易产生染色质序列结构变异(T-DNA插入,大区域结构变异等)。

经过这一次研讨会的学习交流,小编发现,三维基因组学研究作为前沿研究领域,已经受到了越来越多研究学者们的关注。随着高通量技术的发展,我们解析了大量的物种基因组信息,发现了大量的未知基因和基因调控元件,同时我们也逐渐发现,在线性DNA水平上很多生物学现象都无法解释,而从细胞核内最原始的染色质折叠状态入手,研究基因组在细胞核内的三维空间结构,及其对基因复制、转录、修复和调控等重要生物功能的影响往往会得到意想不到的结果。新一代DNA测序技术和染色质互作检测技术的发展使基因组三维研究进入了基因组和分子层面,相信在不久的将来,基因组的研究也将由二维进入三维时代。

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