近日，中國農(nóng)科院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團隊在染色體三維結構方法（Hi-C）改進領域取得重要進展，開發(fā)出“冷凍置換Hi-C”技術，填補了該領域利用冷凍樣本研究染色體三維構象的空白，使Hi-C技術更靈活便捷。

 　相關研究成果在線發(fā)表在《遺傳學與基因組學雜志（Journal of Genetics and Genomics）》上，并被選為封面文章。

 　團隊首席李付廣研究員介紹說，染色質(zhì)三維結構在基因調(diào)控、發(fā)育和多種疾病病因學中發(fā)揮著重要功能。隨著3C、4C、Hi-C和CHIA-PET等技術發(fā)展，科學工作者可直觀地從染色質(zhì)三維構象角度解析基因的表達調(diào)控。然而，染色質(zhì)結構研究需要對樣本進行及時交聯(lián)固定和解交聯(lián)，以防止樣本外界因素（如高溫、低溫）影響染色質(zhì)構象，導致實驗數(shù)據(jù)無法反映樣本的真實天然構象。目前常用Hi-C技術難以克服這一問題，導致Hi-C技術在低溫冷凍樣本尤其是長期低溫保存的珍貴樣品的應用難以實現(xiàn)，因此，如何從冷凍樣本最大程度還原其染色質(zhì)真實構象是該技術應用的一大技術難點。

 　該研究基于“冷凍替代”原理，將高壓冷凍替代技術與傳統(tǒng)Hi-C技術相結合，開發(fā)出了“冷凍置換Hi-C”技術（Freeze-Substitution-Hi-C，F(xiàn)S-Hi-C）。該技術方法通過梯度升溫的方式對樣本染色質(zhì)結構進行預交聯(lián)固定，以最大程度地減少冷凍樣本在升溫過程中染色質(zhì)高級結構的改變。

 　據(jù)介紹，該研究在動物（果蠅）和植物（棉花）上證實了FS-Hi-C對冷凍樣本染色質(zhì)三維結構的解析與傳統(tǒng)新鮮樣本Hi-C結果高度一致，F(xiàn)S-Hi-C還可顯著提高植物Hi-C文庫質(zhì)量，大幅度降低植物Hi-C成本；克服傳統(tǒng)Hi-C對新鮮樣本要求的限制性，使Hi-C技術更靈活便捷。