[发明专利]基因组结构绘图

说明书

本发明涉及分析基因组的三维结构领域，即，用于基因组结构绘图(GAM)。本发明提供一种确定在隔室(诸如细胞核)中多个核酸基因座的空间接近性的方法，其通过利用隔室的各级分中它们的共分离，所述级分在根据隔室中它们的定位（例如，通过低温切片或低温研磨隔室）将核酸基因座彼此分离以得到级分群时鉴定；确定在所述级分中存在或不存在多个基因座；和确定所述多个基因座的共分离。可随后使用统计方法来分析共分离，以确定空间接近性。所述方法可例如用于确定多个基因座之间的物理距离；和例如在核中绘图基因座和/或基因组结构；鉴定通过空间接触指导特定基因表达的可调节区域；鉴定在核中外源核酸的核位置和/或诊断与基因座的被干扰的共分离相关的疾病。

本发明涉及分析基因组的三维结构领域，即，用于基因组结构绘图(GAM)。本发明提供一种确定在隔室(诸如细胞核)中多个核酸基因座的空间接近性的方法，在该隔室的各级分中，其通过利用隔室的各级分中它们的共分离，所述级分在根据隔室中它们的定位(例如，通过低温切片或低温研磨隔室)将核酸基因座彼此分离以得到级分群时鉴定；确定在所述级分中存在或不存在多个基因座；和确定所述多个基因座的共分离。可随后使用统计方法来分析共分离，以确定空间接近性。所述方法可例如用于确定多个基因座之间的物理距离；和例如在核中绘图基因座和/或基因组结构；鉴定通过空间接触指导特定基因表达的可调节区域；鉴定在核中外源核酸的核位置；鉴定染色质压实和/或诊断与基因座的被干扰的共分离相关的疾病。

已采用若干方法来分析基因组的结构和染色质相互作用。线性基因组距离通常通过测序(例如鸟枪法测序)来分析。在基因组(特别是，在重复序列的情况下)中，可例如通过HAPPY绘图¹来解决定位序列的问题，其基于在基因组DNA的随机碎裂和稀释后基因座共分离的频率，测量基因座之间的线性基因组距离，并且可用于高达约200kb线性距离。

关于染色质的三维结构的信息也是高度受关注的，特别是，以发现可调节区域和基因启动子之间的接触。染色体相互作用影响基因表达的一个实例为可折叠的染色体区域，以便在基因的密切接近性内，带来增强剂和关联的转录因子。研究染色体的结构性质和空间组织对于基因表达的调节、DNA复制和修复以及重组的理解和评价是重要的。例如，在癌症或先天性疾病中，染色体的折叠和它们的接触对于疾病机理和阐明治疗方法的目标具有重要的暗示。

染色质以相互作用和非相互作用状态存在。相互作用状态具有不同的性质，其取决于在相互作用中涉及的结合位点的特性，即，(a)它们的数量、距离和分配，(b)它们对粘合剂的特异性和亲和力，和(c)粘合剂的浓度和特异性。染色质相互作用还可涉及同时关联的不同数量的基因座(相互作用的多样性)。