HiChIP染色质构象测序技术
表1. Hi-C 和 ChIA-PET 及 HiChIP 技术的比较
项目简介
HiChIP高通量测序整体服务
HiChIP（in situ Hi-C followed by chromatin immunoprecipitation）是一种利用原位Hi-C原理和转座酶介导构建文库来解析染色质构象的方法。该方法由Howard Chang实验室建立，相关方法论文在2016年11月份发表于 Nature Methods¹。
与Hi-C（Chromosome conformation capture (3C) coupled with sequencing）技术和ChIA-PET（Chromatin interaction analysis by paired-end tag sequencing）相比，Hi-C的优缺点如表1：
图1. HiChIP技术流程图
技术流程
HiChIP结合了Hi-C技术和ChIA-PET技术，用更小的数据量获取更高分辨率的染色质三维结构信息。通过技术革新，表观生物在国内首次推出最新的HiChIP技术服务。HiChIP通过裂解细胞前就在细胞核中交联，从而降低假阳性，最大化提高DNA contact的捕获效率。然后收集细胞核，在原位产生Hi-C交联，利用生物素标记DNA末端。接着进行细胞核的裂解，超声打断DNA，后续用特异性的抗体进行ChIP实验。得到DNA蛋白复合物后，进行DNA洗脱和反向交联。随后，进行生物素捕获Hi-C交联和文库制备，上机测序。HiChIP的流程如图1所示。
应用与优势
技术应用
1. 针对特定蛋白的染色质互作构象分析
2. 转录因子作用机制研究
3. 表观修饰对基因调控的机制研究
技术优势
1. 构象信息读取的产量提高了10倍以上
2. 相对于ChIA-PET，样本要求降低了100倍以上
3. 所需细胞数量低于Hi-C
4. 比Hi-C具有更大的信噪比
测序方案
测序平台：NovaSeq 6000
测序模式：PE 150
测序数据量：100G
送样要求
1. 前期准备需要固定细胞，提供细胞沉淀，通过干冰运输。细胞固定方案请咨询技术支持。
2. 不具备前期准备条件的，需提供活细胞及配套培养基，常温运输。如需进行细胞前处理，请提供详细说明和相关材料，并收取相应处理费用。细胞培养及收集需根据细胞类型不同而收取相应费用。
活细胞
样本类型
≥1.5×10⁷
细胞数量
人、大小鼠
样本物种
生物信息分析内容
基本分析
1. 序列比对
2. HiChIP 实验质控分析（aligment、valid_interation_pairs）
3. HiChIP 互作热图（多种分辨率）
4. Loop 鉴定
5. Loop 注释（enhancer-promoter）
6. Hub super-enhancer 鉴定
7. 产生可视化文件
8. Loop 差异分析
9. GO 与 KEGG 分析
高级分析
1. enhancer-promoter互作分析
2. 独有互作分析
3. 互作热图标记
4. washU可视化（3张）
图1. 可视化 Loop
表观生物实测数据
图2. Loop 长度直方图
图3. Loop 距离直方图
图4. 显著互作统计图
图5. Loop MA 图
图6. Contact 过滤图
图7. Loop 火山图
图8. Loop 箱线图
图9. Loop 小提琴图
图11. IGV峰图展示了seRNA-NPCM与NDRG1、SDC2和GSDMD之间的基因组结构，显示了增强子-启动子接触的情况。这些接触是通过HiChIP实验确定的
客户文章
1、Cell Death Dis：JUN诱导超级增强子RNA形成R-loop，促进鼻咽癌转移 ²
这项研究发现通过转录因子JUN介导的超级增强子RNA（seRNA）形成R-loop来调节靶基因，从而促进鼻咽癌的转移，并鉴定得NDRG1是一种鼻咽癌转移相关seRNA（seRNA-NPCM）。seRNA-NPCM在鼻咽癌组织和高度转移的细胞中表达上升，在体内和体外促进鼻咽癌细胞转移。此外，临床分析表明，seRNA-NPCM和NDRG1是鼻咽癌患者的独立预后因素。seRNA-NPCM在调控靶基因转录中发挥关键作用，促进鼻咽癌转移。
图12. H3K27ac HiChIP鉴定活性增强子的互作图，对全基因组进行TAD和亚TAD的定位
参考文献
[1] Mumbach MR, Rubin AJ, Flynn RA, et al. HiChIP: efficient and sensitive analysis of protein-directed genome architecture. Nat Methods. 2016;13(11):919-922.
[2] Jia Q, Tan Y, Li Y, Wu Y, Wang J, Tang F. JUN-induced super-enhancer RNA forms R-loop to promote nasopharyngeal carcinoma metastasis. Cell Death Dis. 2023;14(7):459. Published 2023 Jul 21.