GA黄金甲

北京基因组所(国度生物信息中心)开发在单细胞中鉴别染色质类TAD结构的算法

  基因组DNA和组蛋白以特定的大局高度折叠在细胞核中 ,这一高级结构即三维基因组学 ,对细胞核内的诸多性命活动至关沉要 ;谌旧使瓜蟛痘瘢3C) ,尤其是高通量技术(Hi-C ,ChIA-PET)的发展极大推动了三维基因组的钻研 ,发现了蕴含染色质拓扑有关结构域(TAD) ,染色质环等一系列档次化的结构特点。近年来 ,单细胞水平下的Hi-C钻研成为了三维基因组的一个沉要钻研方向。单细胞Hi-C数据对深刻理解染色质结构的动力学机造 ,成立高分辨率细胞发育图谱都拥有关键意思。然而 ,单细胞Hi-C数据由于极端稀少 ,目前主流的Hi-C数据分析算法对其力所不及 ,而针对单细胞Hi-C设计的算法亦阐发欠安。因而 ,亟需新的推算步骤来分析鉴定单细胞内的染色质高级结构。 

  727日 ,中科院北京基因组钻研所(国度生物信息中心)张治华钻研组开发了预测单细胞内类TAD结构的算法deTOKI ,该钻研以“DeTOKI identifies and characterizes the dynamics of chromatin TAD-like domains in a single cell”为题 ,颁发在Genome Biology上。 

  该钻研将deTOKI与合用于低分辨率水平Hi-C数据的新算法IS, deDoc, SpectralTADGRiNCH ,以及吓咨单细胞Hi-C尝试数据通过预测出高分辨率数据 ,再由已有算法鉴定类TAD域结构的新算法scHiClusterHigashi六个软件进行综合比力 ,发现用deTOKI分析单细胞Hi-C数据了局优于其他六个软件。比力的内容重要基于两点 ,首先是将高分辨率水平的Hi-C数据进行下采样 ,比力下采样数据和原始数据中鉴定的类TAD域结构的类似度 ,而后对染色质结构进行三维建模 ,对各个模型别离天生高分辨率水平和单细胞水平的仿照Hi-C数据 ,比力两个数据中鉴定的类TAD域结构的类似度。文章随后还在已有的单细胞Hi-C尝试数据上使用?橄凳徒峁轨氐戎副昀雌兰廴砑的阐发 ,deTOKI都优于其它算法。 

  新算法deTOKI有助于将来的单细胞内染色质高级结构的钻研 ,基于deTOKI算法 ,钻研发现了单细胞内的类TAD域结构和细胞类型的关系 ,以及其与组蛋白建饰、DNA甲基化等多组学数据的关联。该项钻研丰硕了对基因组结构和职能关系的意识 ,为三维基因组学钻研提供了新思路。 

GA黄金甲·体育(中国)官方网站

deTOKI的算法流程

 

GA黄金甲·体育(中国)官方网站

单细胞水平类TAD天堑的表观建饰散布

附件下载:
【网站地图】