• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

PHi-C2:将 Hi-C 数据解释为动态的 3D 基因组状态。

PHi-C2: interpreting Hi-C data as the dynamic 3D genome state.

机构信息

Laboratory for Developmental Dynamics, RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research, Kobe 650-0047, Japan.

Life Science Data Sharing Unit, Infrastructure Research and Development Division, RIKEN Information R&D and Strategy Headquarters, Kobe 650-0047, Japan.

出版信息

Bioinformatics. 2022 Oct 31;38(21):4984-4986. doi: 10.1093/bioinformatics/btac613.

DOI:10.1093/bioinformatics/btac613
PMID:36087002
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9620818/
Abstract

SUMMARY

High-throughput chromosome conformation capture (Hi-C) is a widely used assay for studying the three-dimensional (3D) genome organization across the whole genome. Here, we present PHi-C2, a Python package supported by mathematical and biophysical polymer modeling that converts input Hi-C matrix data into the polymer model's dynamics, structural conformations and rheological features. The updated optimization algorithm for regenerating a highly similar Hi-C matrix provides a fast and accurate optimal solution compared to the previous version by eliminating the factors underlying the inefficiency of the optimization algorithm in the iterative optimization process. In addition, we have enabled a Google Colab workflow to run the algorithm, wherein users can easily change the parameters and check the results in the notebook. Overall, PHi-C2 represents a valuable tool for mining the dynamic 3D genome state embedded in Hi-C data.

AVAILABILITY AND IMPLEMENTATION

PHi-C2 as the phic Python package is freely available under the GPL license and can be installed from the Python package index. The source code is available from GitHub at https://github.com/soyashinkai/PHi-C2. Moreover, users do not have to prepare a Python environment because PHi-C2 can run on Google Colab (https://bit.ly/3rlptGI).

SUPPLEMENTARY INFORMATION

Supplementary data are available at Bioinformatics online.

摘要

摘要

高通量染色体构象捕获(Hi-C)是一种广泛用于研究整个基因组中三维(3D)基因组组织的检测方法。在这里,我们展示了 PHi-C2,这是一个支持数学和生物物理聚合物建模的 Python 包,它将输入的 Hi-C 矩阵数据转换为聚合物模型的动力学、结构构象和流变学特征。与之前的版本相比,更新的用于生成高度相似的 Hi-C 矩阵的优化算法通过消除迭代优化过程中优化算法效率低下的因素,提供了更快、更准确的最优解决方案。此外,我们已经启用了 Google Colab 工作流程来运行该算法,用户可以在笔记本中轻松更改参数并检查结果。总的来说,PHi-C2 是挖掘嵌入在 Hi-C 数据中的动态 3D 基因组状态的有价值的工具。

可用性和实现

PHi-C2 作为 phic Python 包,根据 GPL 许可证免费提供,并可以从 Python 包索引中安装。源代码可在 GitHub 上获取(网址:https://github.com/soyashinkai/PHi-C2)。此外,用户不必准备 Python 环境,因为 PHi-C2 可以在 Google Colab 上运行(网址:https://bit.ly/3rlptGI)。

补充信息

补充数据可在生物信息学在线获取。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/386b/9620818/62c3a41ac845/btac613f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/386b/9620818/62c3a41ac845/btac613f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/386b/9620818/62c3a41ac845/btac613f1.jpg

相似文献

1
PHi-C2: interpreting Hi-C data as the dynamic 3D genome state.PHi-C2:将 Hi-C 数据解释为动态的 3D 基因组状态。
Bioinformatics. 2022 Oct 31;38(21):4984-4986. doi: 10.1093/bioinformatics/btac613.
2
HiCRep.py: fast comparison of Hi-C contact matrices in Python.HiCRep.py:用 Python 快速比较 Hi-C 接触矩阵。
Bioinformatics. 2021 Sep 29;37(18):2996-2997. doi: 10.1093/bioinformatics/btab097.
3
PHi-C: deciphering Hi-C data into polymer dynamics.PHi-C:将Hi-C数据解析为聚合物动力学
NAR Genom Bioinform. 2020 Mar 31;2(2):lqaa020. doi: 10.1093/nargab/lqaa020. eCollection 2020 Jun.
4
4D Genome Analysis Using PHi-C2.使用 PHi-C2 进行 4D 基因组分析
Methods Mol Biol. 2025;2856:271-279. doi: 10.1007/978-1-0716-4136-1_16.
5
GenomeFlow: a comprehensive graphical tool for modeling and analyzing 3D genome structure.基因组流:用于建模和分析 3D 基因组结构的综合图形工具。
Bioinformatics. 2019 Apr 15;35(8):1416-1418. doi: 10.1093/bioinformatics/bty802.
6
ParticleChromo3D: a Particle Swarm Optimization algorithm for chromosome 3D structure prediction from Hi-C data.ParticleChromo3D:一种用于从Hi-C数据预测染色体三维结构的粒子群优化算法。
BioData Min. 2022 Sep 21;15(1):19. doi: 10.1186/s13040-022-00305-x.
7
capC-MAP: software for analysis of Capture-C data.capC-MAP:用于分析 Capture-C 数据的软件。
Bioinformatics. 2019 Nov 1;35(22):4773-4775. doi: 10.1093/bioinformatics/btz480.
8
BART3D: inferring transcriptional regulators associated with differential chromatin interactions from Hi-C data.BART3D:从 Hi-C 数据推断与差异染色质相互作用相关的转录调控因子。
Bioinformatics. 2021 Sep 29;37(18):3075-3078. doi: 10.1093/bioinformatics/btab173.
9
Identification of copy number variations and translocations in cancer cells from Hi-C data.通过Hi-C数据鉴定癌细胞中的拷贝数变异和易位。
Bioinformatics. 2018 Jan 15;34(2):338-345. doi: 10.1093/bioinformatics/btx664.
10
YaHS: yet another Hi-C scaffolding tool.YaHS:另一个 Hi-C 支架工具。
Bioinformatics. 2023 Jan 1;39(1). doi: 10.1093/bioinformatics/btac808.

引用本文的文献

1
The challenge of chromatin model comparison and validation: A project from the first international 4D Nucleome Hackathon.染色质模型比较与验证的挑战:来自首届国际4D核体黑客马拉松的一个项目。
PLoS Comput Biol. 2025 Aug 19;21(8):e1013358. doi: 10.1371/journal.pcbi.1013358. eCollection 2025 Aug.
2
Advancements and future directions in single-cell Hi-C based 3D chromatin modeling.基于单细胞Hi-C的三维染色质建模的进展与未来方向。
Comput Struct Biotechnol J. 2024 Oct 3;23:3549-3558. doi: 10.1016/j.csbj.2024.09.026. eCollection 2024 Dec.
3
Distinct structural and functional heterochromatin partitioning of lamin B1 and lamin B2 revealed using genome-wide nicking enzyme epitope targeted DNA sequencing.

本文引用的文献

1
Extracting multi-way chromatin contacts from Hi-C data.从 Hi-C 数据中提取多通路染色质接触。
PLoS Comput Biol. 2021 Dec 6;17(12):e1009669. doi: 10.1371/journal.pcbi.1009669. eCollection 2021 Dec.
2
PHi-C: deciphering Hi-C data into polymer dynamics.PHi-C:将Hi-C数据解析为聚合物动力学
NAR Genom Bioinform. 2020 Mar 31;2(2):lqaa020. doi: 10.1093/nargab/lqaa020. eCollection 2020 Jun.
3
Toward understanding the dynamic state of 3D genome.迈向理解三维基因组的动态状态。
利用全基因组切口酶表位靶向DNA测序揭示核纤层蛋白B1和核纤层蛋白B2不同的结构和功能异染色质分区
Nucleic Acids Res. 2025 Jan 11;53(2). doi: 10.1093/nar/gkae1317.
4
Transcription-coupled changes in genomic region proximities during transcriptional bursting.转录爆发期间基因组区域邻近性的转录偶联变化。
Sci Adv. 2024 Dec 6;10(49):eadn0020. doi: 10.1126/sciadv.adn0020.
5
Construction of Coarse-Grained Molecular Dynamics Model of Nuclear Global Chromosomes Dynamics in Mammalian Cells.构建哺乳动物细胞核整体染色体动力学的粗粒分子动力学模型。
Methods Mol Biol. 2025;2856:281-292. doi: 10.1007/978-1-0716-4136-1_17.
6
4D Genome Analysis Using PHi-C2.使用 PHi-C2 进行 4D 基因组分析
Methods Mol Biol. 2025;2856:271-279. doi: 10.1007/978-1-0716-4136-1_16.
7
Hi-C-guided many-polymer model to decipher 3D genome organization.Hi-C 引导的多聚体模型解析 3D 基因组结构。
Biophys J. 2024 Aug 20;123(16):2574-2583. doi: 10.1016/j.bpj.2024.06.023. Epub 2024 Jun 25.
Comput Struct Biotechnol J. 2020 Aug 21;18:2259-2269. doi: 10.1016/j.csbj.2020.08.014. eCollection 2020.
4
Microrheology for Hi-C Data Reveals the Spectrum of the Dynamic 3D Genome Organization.用于Hi-C数据的微观流变学揭示了动态三维基因组组织的频谱。
Biophys J. 2020 May 5;118(9):2220-2228. doi: 10.1016/j.bpj.2020.02.020. Epub 2020 Mar 3.
5
Single nucleosome imaging reveals loose genome chromatin networks via active RNA polymerase II.单核小体成像通过活跃的 RNA 聚合酶 II 揭示松散的基因组染色质网络。
J Cell Biol. 2019 May 6;218(5):1511-1530. doi: 10.1083/jcb.201811090. Epub 2019 Mar 1.
6
HiGlass: web-based visual exploration and analysis of genome interaction maps.HiGlass:基于网络的基因组互作图谱可视化探索和分析工具
Genome Biol. 2018 Aug 24;19(1):125. doi: 10.1186/s13059-018-1486-1.
7
Polymer physics predicts the effects of structural variants on chromatin architecture.高分子物理预测了结构变体对染色质结构的影响。
Nat Genet. 2018 May;50(5):662-667. doi: 10.1038/s41588-018-0098-8. Epub 2018 Apr 16.
8
Juicebox.js Provides a Cloud-Based Visualization System for Hi-C Data.Juicebox.js 提供了一个基于云的 Hi-C 数据可视化系统。
Cell Syst. 2018 Feb 28;6(2):256-258.e1. doi: 10.1016/j.cels.2018.01.001. Epub 2018 Feb 7.
9
Multiscale 3D Genome Rewiring during Mouse Neural Development.小鼠神经发育过程中的多尺度3D基因组重排
Cell. 2017 Oct 19;171(3):557-572.e24. doi: 10.1016/j.cell.2017.09.043.
10
Juicebox Provides a Visualization System for Hi-C Contact Maps with Unlimited Zoom.Juicebox 提供了一个 Hi-C 接触图谱的可视化系统,支持无限缩放。
Cell Syst. 2016 Jul;3(1):99-101. doi: 10.1016/j.cels.2015.07.012.