Regulome

Le Hi-C conventionnel repose sur le figeage de la chromatine par un agent de réticulation (crosslinking, généralement le formaldéhyde), suivi d’une fragmentation enzymatique de l’ADN. Historiquement réalisée avec une enzyme de restriction à coupe fréquente ou rare (comme HindIII), la digestion a évolué vers l’utilisation d’endonucléases micrococciques (Micro-C). Cette variante élimine le biais des sites de restriction et offre une résolution mononucléosomique, révélant des micro-TADs et des interactions enhancer-promoteur d’une précision inédite.

Après digestion, les extrémités cohésives sont comblées par des dNTPs biotinylés, puis ligaturées à proximité pour sceller l’information spatiale. La purification sur billes de streptavidine permet d’isoler spécifiquement les jonctions chimériques avant d’effectuer un séquençage à haut débit.

Les innovations technologiques ont transformé cette méthodologie :

• Single-Cell Hi-C (scHi-C) : Permet de cartographier la structure 3D du génome cellule par cellule, révélant la variabilité interindividuelle du repliement de la chromatine et les dynamiques spatiotemporelles lors de la différenciation ou de l’oncogenèse.
• Intégration du séquençage long reads (Nanopore, PacBio) : Le Hi-C combiné aux long reads (Pore-C, Multi-contact 3C) surmonte la limite des paires de contacts bivalentes. Il identifie les interactions multi-contacts simultanées au sein d’une même molécule d’ADN et facilite l’assemblage de génomes complexes ou polyploïdes.
• Capture Hi-C (C-HiC) : Associe l’enrichissement par sondes d’ARN ou d’ADN pour cibler spécifiquement les régions régulatrices ou les promoteurs à très forte profondeur de séquençage.

L’intégration du Hi-C à l’imagerie super-résolutive et à la modélisation informatique offre désormais une vision dynamique 4D du génome.