vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RASvavilov-256Research ArticleСтатьиArticlesИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНОМА СПЕРМАТОЗОИДОВ И ФИБРОБЛАСТОВ МЫШИ МЕТОДОМ Hi-CINVESTIGATION OF THE SPATIAL GENOME ORGANIZATION OF MOUSE SPERM AND FIBROBLASTS BY THE Hi-C METHODБатуллинН. Р.BattulinN. R.battulin@bionet.nsc.ruФишманВ. С.FishmanV. S.battulin@bionet.nsc.ruХабароваА. А.KhabarovaA. A.ПомазнойМ. Ю.PomaznoyM. Yu.ШнайдерТ. А.ShnaiderT. A.battulin@bionet.nsc.ruАфонниковД. А.AfonnikovD. A.battulin@bionet.nsc.ruСеровО. Л.SerovO. L.battulin@bionet.nsc.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, Russia Novosibirsk National Research State University, Novosibirsk, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian Federation201416012015182338344Copyright © Батуллин Н.Р., Фишман В.С., Хабарова А.А., Помазной М.Ю., Шнайдер Т.А., Афонников Д.А., Серов О.Л., 20152015Батуллин Н.Р., Фишман В.С., Хабарова А.А., Помазной М.Ю., Шнайдер Т.А., Афонников Д.А., Серов О.Л.Battulin N.R., Fishman V.S., Khabarova A.A., Pomaznoy M.Y., Shnaider T.A., Afonnikov D.A., Serov O.L.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/256

Пространственная организация генома эукариот играет важную роль в регуляции активности генов. Недавно разработанный метод Hi-C позволяет изучать хромосомные контакты в масштабе всего генома, однако до сих пор Hi-C не применялся для исследования пространственной организации генома половых клеток. В данной работе мы создали Hi-C ДНК-библиотеки из сперматозоидов и фибробластов мыши, а также оценили качество полученных библиотек. В результате работы показано, что метод Hi-C можно применять для исследования пространственной организации плотно упакованного генома сперматозоидов.

The spatial organization of an eukaryotic genome plays an important role in the control of nuclear gene expression. The new Hi-C method allows investigation of the three-dimensional architecture of whole genomes. It has not been applied to study of the spatial configuration of a germ cell genome hitherto. Here we describe a protocol for production and quality control of Hi-C libraries from fibroblasts and sperm cells. Our results demonstrate that the Hi-C method can be used for studying the spatial organization of the densely packed sperm genome.

трехмерная организация геномаHi-Cполовые клеткисоматические клеткиspatial genome organizationHi-Cgerm cellssomatic cellsМинистерства образования и науки Российской Федерации , РФФИReferencesБаттулин Н.Р., Фишман В.С., Орлов Ю.Л. и др. 3С-методы в исследованиях пространственной организации генома // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2012. Т. 16. № 4/2. С. 872–878.Баттулин Н.Р., Фишман В.С., Орлов Ю.Л. и др. 3С-методы в исследованиях пространственной организации генома // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2012. Т. 16. № 4/2. С. 872–878.Belton J.-M., McCord R.P., Gibcus J.H. et al. Hi-C: A comprehensive technique to capture the conformation of genomes // Methods. 2012. V. 58. No. 3. P. 268–276.Belton J.-M., McCord R.P., Gibcus J.H. et al. Hi-C: A comprehensive technique to capture the conformation of genomes // Methods. 2012. V. 58. No. 3. P. 268–276.Bench G.S., Friz A.M., Corzett M.H. et al. DNA and total protamine masses in individual sperm from fertile mammalian subjects // Cytometry. 1996. V. 23. No. 4. P. 263–271.Bench G.S., Friz A.M., Corzett M.H. et al. DNA and total protamine masses in individual sperm from fertile mammalian subjects // Cytometry. 1996. V. 23. No. 4. P. 263–271.Brewer L.R., Corzett M., Balhorn R. Protamine-induced condensation and decondensation of the same DNA molecule // Science. 1999. V. 286. No. 5437. P. 120–123.Brewer L.R., Corzett M., Balhorn R. Protamine-induced condensation and decondensation of the same DNA molecule // Science. 1999. V. 286. No. 5437. P. 120–123.Brykczynska U., Hisano M., Erkek S. et al. Repressive and active histone methylation mark distinct promoters in human and mouse spermatozoa // Nat. Struct. Mol. Biol. 2010. V. 17. No. 6. P. 679–587.Brykczynska U., Hisano M., Erkek S. et al. Repressive and active histone methylation mark distinct promoters in human and mouse spermatozoa // Nat. Struct. Mol. Biol. 2010. V. 17. No. 6. P. 679–587.Dekker J., Rippe K., Dekker M. et al. Capturing chromosome conformation // Science. 2002. V. 295. P. 1306–1311. Dixon J.R., Selvaraj S., Yue F. et al. Topological domains in mammalian genomes identifi ed by analysis of chromatin interactions // Nature. 2012. V. 485. P. 376–380.Dekker J., Rippe K., Dekker M. et al. Capturing chromosome conformation // Science. 2002. V. 295. P. 1306–1311. Dixon J.R., Selvaraj S., Yue F. et al. Topological domains in mammalian genomes identifi ed by analysis of chromatin interactions // Nature. 2012. V. 485. P. 376–380.Gatewood J.M., Cook G.R., Balhorn R. et al. Isolation of four core histones from human sperm chromatin representing a minor subset of somatic histones // J. Biol. Chem. 1990. V. 265. No. 33. P. 20662–20666.Gatewood J.M., Cook G.R., Balhorn R. et al. Isolation of four core histones from human sperm chromatin representing a minor subset of somatic histones // J. Biol. Chem. 1990. V. 265. No. 33. P. 20662–20666.Horowitz R.A., Agard D.A., Sedat J.W. et al. The threedimensional architecture of chromatin in situ: electron tomography reveals fi bers composed of a continuously variable zig-zag nucleosomal ribbon // J. Cell. Biol. 1994. V. 125. No. 1. P. 1–10.Horowitz R.A., Agard D.A., Sedat J.W. et al. The threedimensional architecture of chromatin in situ: electron tomography reveals fi bers composed of a continuously variable zig-zag nucleosomal ribbon // J. Cell. Biol. 1994. V. 125. No. 1. P. 1–10.Imakaev M., Fudenberg G., McCord R.P. et al. Iterative correction of Hi-C data reveals hallmarks of chromosome organization // Nat. Meth. 2012. V. 9. P. 999–1003.Imakaev M., Fudenberg G., McCord R.P. et al. Iterative correction of Hi-C data reveals hallmarks of chromosome organization // Nat. Meth. 2012. V. 9. P. 999–1003.Kalhor R., Tjong H., Jayathilaka N. et al. Genome architectures revealed by tethered chromosome conformation capture and population-based modeling // Nat. Biotechnol. 2012. V. 30. P. 90–98.Kalhor R., Tjong H., Jayathilaka N. et al. Genome architectures revealed by tethered chromosome conformation capture and population-based modeling // Nat. Biotechnol. 2012. V. 30. P. 90–98.Kruglova A.A., Matveeva N.M., Gridina M.M. et al. Dominance of parental genomes in embryonic stem cell/fibroblast hybrid cells depends on the ploidy of the somatic partner // Cell Tissue Res. 2010. V. 340. No. 3. P. 437–450.Kruglova A.A., Matveeva N.M., Gridina M.M. et al. Dominance of parental genomes in embryonic stem cell/fibroblast hybrid cells depends on the ploidy of the somatic partner // Cell Tissue Res. 2010. V. 340. No. 3. P. 437–450.Lieberman-Aiden E., van Berkum N.L., Williams L. et al. Comprehensive mapping of long-range interactions reveals folding principles of the human genome // Science. 2009. V. 326. P. 289–293.Lieberman-Aiden E., van Berkum N.L., Williams L. et al. Comprehensive mapping of long-range interactions reveals folding principles of the human genome // Science. 2009. V. 326. P. 289–293.Wykes S.M., Krawetz S.A. The structural organization of sperm chromatin // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. No. 32. P. 29471–29477.Wykes S.M., Krawetz S.A. The structural organization of sperm chromatin // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. No. 32. P. 29471–29477.Zalenskaya I.A., Zalensky A.O. Non-random positioning of chromosomes in human sperm nuclei // Chromosome Res. 2004. V. 12. No. 2. P. 163–173.Zalenskaya I.A., Zalensky A.O. Non-random positioning of chromosomes in human sperm nuclei // Chromosome Res. 2004. V. 12. No. 2. P. 163–173.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.