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Hi-C und Chromosom-Konformations-Capture: Techniken für 3D-Genomarchitektur

Chromosom-Konformations-Capture (3C) Technologien kartieren räumliche Nähe von DNA-Loci und offenbaren 3D-Genomorganisation: topologisch assoziierte Domänen (TADs), Schlaufen, Kompartimente, Enhancer-Promoter-Kontakte.

Wichtige Varianten

MethodeWichtige NeuerungAuflösung/SkalaAm besten für
Hi-CGenomweit, Ligation vernetzter Fragmente, NGS1 kb – Mb (tiefen­abhängig)Unvoreingenommene genomweite Architektur
5C (3C-carbon copy)Ligations­vermittelte Amplifikation ausgewählter 3C-ProdukteHoch (gezielt)Detaillierte loci-spezifische Interaktionen
ChIA-PETChIP + 3C (protein­zentriert)GenomweitTF/Kohäsin/CTCF-vermittelte Schlaufen
HiChIP / PLAC-seqChIP + Proximity Ligation (geringerer Input)GenomweitProtein­gerichtete Interaktionen, weniger Zellen
Capture-C / Capture Hi-CBiotinylierte Sonden angereicherte Ziel-LociSehr hoch (gezielt)Promoter/Enhancer-Interaktomien
Micro-CMNase-Verdauung (Nukleosom­auflösung)~100 bpNukleosom­level Architektur
SPRITE / GAMKeine Ligation; Split-Pool oder Kern­slicingGenomweitMehrwege-Kontakte, keine Ligation­verzerrung

Biologische Erkenntnisse

  • TADs schränken Enhancer-Promoter-Kommunikation ein.
  • CTCF/Kohäsin vermitteln Loop-Extrusion.
  • Kompartimente (A/B) korrelieren mit aktiver/repressiver Chromatin.
  • Krankheit: Strukturvarianten stören TADs → Enhancer-Hijacking (z. B. Gliedmaßen­missbildungen, Krebs).

Die Wahl hängt von der Frage ab: genomweit vs. gezielt, protein­zentriert vs. unvoreingenommen, Auflösung vs. Durchsatz.

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