Обнаружение большего числа структур хромосом при меньшем числе допущений

Метод, разработанный тремя исследователями из RIKEN, позволяет выявить паттерны взаимодействий внутри человеческих хромосом, которые упускают традиционные методы. Он поможет создавать новые карты хромосом и раскрывать сложные взаимодействия в них.

Мощным методом анализа взаимодействий между различными участками хромосомы является высокопроизводительный захват конформации хромосом (Hi-C). Применение различных методов кластеризации к данным Hi-C позволило выявить два уровня хромосомной структуры: компартменты в крупном масштабе и топологически ассоциированные домены (TADs) в гораздо меньшем масштабе.

Исследователи разработали более общую версию метода кластеризации данных Hi-C, названную BHi-Cect. В ней используется итеративный нисходящий подход: начиная со всей хромосомы, метод последовательно разделяет её на наиболее вероятные кластеры, сначала крупные, а затем ищет более мелкие.

В отличие от предыдущих методов, BHi-Cect не предполагает специфических критериев для идентификации различных структурных особенностей. Он позволяет выявлять множество глобальных и локальных структур, включая компартменты, TADs и петлевые структуры, и связывать их в иерархическое дерево.

С помощью BHi-Cect трио исследователей идентифицировало структуры, названные энклавами. Они включают как компартменты, так и TADs, а также другие взаимодействия, не попадающие ни в одну из этих категорий. Определение было очень общим: внутри энклава взаимодействий больше, чем с остальной частью хромосомы.

В результате метод смог обнаружить гораздо более тонкие паттерны взаимодействий в данных Hi-C, что, по мнению учёных, отражает тот факт, что структуры хромосом гораздо сложнее, чем считалось ранее.