利用邻近标记和长读长测序技术解析染色体结构

《Journal of Genetics and Genomics》：Decoding chromosome organization using proximity labeling and long-read sequencing

Kewei Xu|Yichen Zhang|James Baldwin-Brown|Thomas A. Sasani|Nitin Phadnis|Matthew P. Miller|Ofer Rog

摘要

基因组学方法为DNA-蛋白质相互作用和染色体结构提供了详细的见解。然而，常用技术无法保留基于连接性的信息，导致大规模基因组组织的特征描述不足。在此，我们开发了npDamID这样一种体内邻近标记技术，该技术能够永久性地标记并解析与蛋白质相关联的位点。npDamID将dam甲基转移酶与目标蛋白质连接起来，随后通过纳米孔测序来识别超过100 kb的序列中的甲基化碱基。作为概念验证，我们在出芽酵母中研究了由凝聚素组成的细胞减数分裂骨架，该骨架将染色质组织成环状结构。我们的数据再现了已知的凝聚素结合模式的相关特征，并且重要的是，揭示了细胞间的差异性。对单个序列的分析揭示了相邻甲基化碱基之间的短距离和长距离相关性。最后，我们方法的一个显著优势是能够在重复区域定义蛋白质结合模式。通过将超长序列锚定在独特区域，我们能够在核糖体DNA位点内定义体内凝聚素结合模式。我们这种多用途的技术有望通过提供染色体因子的多样化结合模式以及单个染色体的体内构象的累积记录，来阐明各种染色体过程。