[发明专利]全基因组互作文库及其构建方法

说明书

本发明提供了一种全基因组互作文库及其构建方法。该构建方法包括：步骤S1，利用引物序列将DNA‑蛋白交联复合物经酶切产生的末端进行连接，形成环状复合物；步骤S2，将环状复合物进行解交联，得到环状DNA；以及步骤S3，将环状DNA进行片段化文库构建，得到全基因组互作文库。该方法用一段外源的已知DNA序列对酶切产物片段末端进行连接，使DNA‑蛋白交联复合物形成环状复合物，然后再经过接交联将环状复合物中的蛋白去除，从而获得环状DNA，利用该环状DNA中所携带的外源已知DNA序列进行片段化文库构建，即可获得用于全基因组互作研究的全基因组互作文库，提供了一种简便的、操作性广的研究全基因组互作的方法。

技术领域

本发明涉及高通量测序文库构建领域，具体而言，涉及一种全基因组互作文库及其构建方法。

背景技术

早期对基因表达调控的研究大都是建立在DNA链是一条线性链基础上的，即认为启动子、外显子、内含子、增强子、绝缘子等以线性形式分布于DNA链上。实际上，真核DNA是以高度折叠浓缩成染色质的方式存储于细胞核内。染色质在空间上具有高级结构和构象；而且这种高级结构和构象在基因转录、调控的过程中扮演着非常重要的角色。因此，要彻底解析基因的转录、DNA复制、DNA的修复等过程，必然要求了解染色质的空间组织形式，比如基因组在空间的分布以及相互接触和聚集方式、调控元件的分布、染色质的结构动态等，这将使我们对生命这一最复杂的行为得到进一步的认识。

目前，已经有很多分子实验技术被用来研究染色质的三维空间结构以及相互作用，如荧光标记的原位杂交技术(fluorescence insitu hybridization，FISH)可以用来研究细胞内染色质的三维结构(Yokotaetal.，1995)，但是其分辨率有限以及不能很好地研究基因组大范围的离散基因位点相互作用情况。

染色质构象捕获(chromosome conformation capture，3C)技术原本用于研究酵母基因表达时的染色质的空间构象(Dekkeretal.，2002)，后来也被用于研究高等哺乳动物染色质间的相互作用(Skoketal.，2007)。染色质构象捕获(3C)的原理是：如图1所示，(1)利用甲醛固定细胞核内的相互作用的染色质位点；(2)利用限制性内切酶将DNA切成片段状；(3)再用DNA连接酶对片段末端进行连接，从而捕获含有相互接触DNA片段的文库(即3C文库)；(4)利用PCR或者测序的方法检测文库的DNA片段连接位点，获得染色质不同位点相互接触的频率；(5)最后进行数据分析，推断出染色质的空间位置信息，从而得到染色质相互作用位点的图谱。

基于3C术的实验分析只是关注于基因组中一对一位点的相互作用的研究(Dekkeretal.，2002)。后来在3C技术原理基础上，又发展出了4C(circular chromosomeconformation capture，or chromosome conformation capture-onchip)技术(Simonisetal.，2006；Zhaoetal.，2006)，即环状染色质构象捕获技术或芯片染色质构象捕获技术，4C技术的原理是在3C原理分析过程中，能够通过连接酶连接DNA片段形成环状连接，然后进行反向PCR(聚合酶链式反应)，最后对产物进行序列分析，可以获得染色质中一对多的位点相互作用研究分析。

5C(chromosome conformation capture carbon copy)技术(Dostieetal.，2006)，也叫3C碳拷贝技术，它通过扩增连接介导产物增加3C技术对相互作用位点的检测通量，从而实现多个位点对多个位点的相互作用研究分析。可以看出，这几种技术都只能研究染色质中部分位点的相互作用，却不能对整个基因组所有位点间进行无偏差的作用分析。