染色体的三维组织在染色体函数和基因表达中起着关键作用。染色体在染色体内和之间的区域基础上表现出结构差异。理解这些结构差异可能在理解正常和病理状态的理解染色体功能方面。传统方法以了解染色体组织,染色体构象捕获测定,是能够从数百万细胞提供基因组的平均结构的集合测序技术。虽然这提供了普通细胞中DNA组织的良好概述,但由于数据收集的集成性质,它缺乏蜂窝环境。可视化基因组组织和结构对亚染色体水平是理解基因与其环境之间的关系的必要条件。
Based on the use of OligoSTORM (B. J. Beliveau et al., 2015), the laboratory of Ting Wu at Harvard University, in collaboration with Bruker, has developed a method for imaging and visualizing DNA sequences in specific chromosomal regions at the super-resolution level using the Vutara VXL (查看网络研讨会)。专门设计的寡核苷酸与染色体序列杂交。通过用次级寡核苷酸顺序地标记样品,然后用定位显微镜进行成像,可以产生该标记区域的结构的3D图像。
除了用于基因组成像的超分辨率工作流,vutara平台SRX软件完全能够通过分析从采集中进行ORCA(光学重建染色质架构)实验。orca,源于斯坦福大学的Alistair Boettiger的实验室,是一种宽阔的基因组成像技术,可用于看小型基因组区域或单一基因,具有小探针步长(2-10kb)。While diffraction-limited, this method provides high sequence resolution because of smaller probe step sizes in comparison to OligoSTORM and allows for higher throughput studies due to the faster acquisition of widefield images compared to single-molecule localization data (L. J. Mateo et al., 2019).
使Vutara VXL成为理想基因组成像平台的关键功能:
SRX软件提供全套数据过滤和统计分析工具,用于执行各种分析。聚类算法,如DBSCAN,光学和Delaunay分析可用于识别基因组数据的群集。鉴定簇之后,可以计算诸如簇中的颗粒,体积,球形比,粒子密度和血度半径的粒子等进一步度量。
SRX软件还配备了自动图像分割和ORCA数据集重建的分析工作流程。这包括生成与通过集合染色体构象捕获技术获得的Hi-C地图类似的距离和接触频率图。
通过超分辨率或宽地成像基因组需要标记大量探针,远远超过有频谱明显的探针可用。因此,这些方法严重依赖顺序标签策略。满的流体集成使用Vutara和SRX可用于所有顺序标签需求。
SRX软件已被优化,以满足此苛刻应用程序的要求。关键步骤是实现微流体控制以便执行顺序标记步骤。SRX Microfluidics控制模块允许用户使用每个流体步骤的含有无限数量的缓冲剂和试剂的流体序列,以及每个实验的无限数量。SRX为每个步骤中的本地化分配用户定义的颜色,并且在可视化和分析期间,整个数据集合并。可以可视化和分析无限数量的步骤。