App Epi-01E03 核小体动态调控分析

核小体组织(nucleosome organization)与定位(Positioning)会影响基因的表达。核小体在基因组上的定位分析证实了核小体富集和消除的DNA区域具有特殊的DNA序列特征，并且与基因的表达活性相关。本方案可以针对不同环境状态或处理诱导下细胞中核小体的定位动态性进行分析，内容包括相对于转录起始位点(TSS)的核小体相位与RNA Pol II结合的关联分析；不同状态下核小体定位差异分析，核小体定位与基因表达活性对应关系等内容。本方案还可以结合组蛋白修饰数据，包括组蛋白甲基化情况，分析特定核小体定位下基因的活性状态。

主要分析内容与步骤：

（1）核小体定位信号的提取分析

对被转录的基因的TSS上下游序列上核小体定位信号分析，探索核小体在靠近TSS区域的相位变化规律（图例1A）； 对未被转录的基因的TSS上下游序列上的核小体定位信号同时进行分析，探索核小体在靠近TSS区域的相位变化规律（图例1B）； 客户可以针对组蛋白设计Chip-seq实验，同时观测分析组蛋白H3在TSS附近的分布情况（图例1C）。 分析表达和未表达基因5’端靠近TSS的核小体定位水平以及Pol II结合水平对应情况（图例1D)。

 

 

图例-1 核小体相位与基因转录活性之间的关联分析

（2）RNA Pol II与核小体定位关联分析

启动子上的Pol II 分为3类情况分别进行讨论:

<1>.启动子上具有Pol II延伸信号，

<2>.启动子上具有Pol II停滞信号，

<3>.启动子上没有Pol II结合信号；

a.  各自Pol II 类型下基因数目分布和对应表达水平关系（图例2A）

b.  针对Pol II的3种状态下各自基因统计核小体结合水平（图例2B-D）。

图例-2 在基因组序列中的核小体结合位置信号分析内容

（3）核小体定位差异分析

针对不同的细胞类型，或者不同发育时期，或者不同处理后细胞状态，本方案将对核小体定位差异进行分析；而且，按照基因转录水平的不同分析各自核小体定位模式；例如按照（2）中Pol II结合的3种状态，即Pol II延伸，Pol II停滞和无Pol II信号将基因分为表达和不表达分情况探索核小体的定位模式；并将模式进行纵向对比分析；梳理出核小体在基因表达调控中的动态特性。
 

（5）组蛋白修饰和H2A.Z标记与核小体定位关联分析