一种基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，属于基因工程领域。本发明专利技术的方法通过将目标基因或基因簇定向整合到基因组上高频互作的强相关染色质区域，可实现对目标基因或基因簇产物的提升。该方法具有实施简便、重复性好、效果显著等特点，可广泛应用于提高目标基因或基因簇产物产量。产量。产量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法


[0001]本专利技术涉及基因工程领域，特别涉及微生物代谢产物高产方法学领域，具体公开了一种基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法。

技术介绍

[0002]在细胞中，染色质作为遗传信息的载体，其三维空间结构精密而复杂，并与各种生命活动及调控相密切相关。微生物次生代谢产物是人类药物来源的丰富宝库，研究表明许多负责次生代谢产物生物合成的基因或基因簇在实验室培养条件下都处于沉默或者低表达的状态。为了充分发掘和利用自然界这一宝贵资源，目前主流的方法包括外在培养条件的优化和一维水平下内在代谢工程改造等，但未有利用基因组三维结构调控基因表达，从高维水平上实现代谢产物高产的方法。本专利技术利用染色质高级结构与目标基因或基因簇表达的强相关性，为目标基因或基因簇产物的高产提供了一种新方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：<br/>[0005]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，其特征在于：通过染色质全局互作频数信息和全局转录量信息分析，确定染色质互作频数和转录量之间具有强相关性的染色质区域，将目标基因或基因簇整合在基因组上具有高互作强度的强相关性染色质区域，实现目标基因或基因簇产物产量的提升。2.根据权利要求1所述的基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过数据库或深度测序获得全基因组序列信息；(2)通过高通量染色质构象捕获技术获得全基因组的染色质互作频数信息；(3)通过转录组测序获得全基因组转录量信息；(4)根据步骤(2)中获得的染色质互作频数信息，计算最小分辨率的染色质区域与上下游染色质区的互作强度；(5)根据步骤(3)和(4)中获得的信息，计算包含若干个连续的最小分辨率染色质区域互作强度与相应转录水平的皮尔逊相关性；(6)将目标基因或基因簇整合到基因组上染色质区互作强度与相应转录水平具有强相关性且高互作强度的染色质区域，实现对目标基因或基因簇产物产量的提升。3.根据权利要求1或2所述的基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，其特征在于：所述的高互作强度为互作强度排序在前30％；所述的强相关性为皮尔逊相关性≥0.8。4.根据权利要求2所述的基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，其特征在于：所述的最小分辨率为5～10kb，上下游染色质区为上下游15～200kb区；所述的若干个连续的最小分辨率染色质区域为7～13个连续的最小分辨率染色质区域。5.根据权利要求2所述的基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，其特征在于：步骤(4)中互作强度的计算方法包括如下步骤：1)使用HiCnv软件中的F_GC_MAP.file.sh计算基因组有效片段长度、GC含量和可映射性，即F_GC_MAP；2)计算每个最小分辨率的染色质区域和上下游区间内局部染色质互作频数的加和；3)基于泊松回归的标准化算法，使用2)得到的局部染色质互作频数的加和与1)得到的F_GC_MAP进行HiCNormCis计算，得到每个最小分辨率的染色质区域与上下游染色质区的互作强度。6.根据权利要求2所述的基于染色质三维结构高产生物合成基因或基因簇产物的方法，其特征在于：步骤(5)中的皮尔逊相...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇辉，邓梁，邓子新，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：