近年来，生命科学研究已从二维线性基因序列分析，迈向三维空间基因组学时代。本文将深入解析两大前沿技术——聚焦蛋白-DNA互作的Cut&Tag与揭示三维基因组结构的Hi-C——如何强强联合，为科学家提供前所未有的多维视角，并展望其巨大潜力。

同天生物以产学研合作为契机，推出整合两大技术的完整服务与产品方案，助力科研工作者破译基因调控的终极密码。

1. Hi-C技术：三维基因组的“制图大师”

高通量染色体构象捕获技术（Hi-C）是三维基因组学研究的基石。其通过甲醛交联固定空间上相邻的DNA片段，经过酶切、标记、连接等步骤，结合高通量测序与生物信息学分析，能够在全基因组范围内绘制染色质的空间互作图谱。

核心价值：系统性地揭示染色质的空间组织方式，包括拓扑关联结构域（TADs）、染色质环（Loops）和染色质区室（A/B Compartments）等关键结构，回答了“基因组在细胞核内是如何高级折叠的？”这一核心问题。

2. Cut&Tag技术：蛋白-DNA互作的“精准定位器”

Cleavage Under Targets and Tagmentation (Cut&Tag) 是研究转录因子、组蛋白修饰等蛋白-DNA相互作用的新锐技术。它利用融合蛋白（pA-Tn5）在特异性抗体的引导下，对目标蛋白结合的DNA区域进行精准的切割与标签化。

核心价值：具有信噪比极高、背景低、所需细胞量少（可低至100个细胞）、重复性好等革命性优势。它能像“GPS定位”一样，精确回答“特定的蛋白（如转录因子、组蛋白修饰）结合在基因组的哪些特定位点上？”

3. Hi-CuT技术：特定蛋白介导的DNA空间互作信息

Hi-CuT技术是将Hi-C和CUT&Tag有效结合的技术，是三维基因组学与表观遗传学研究中的一个创新。HiCuT技术相对于同类技术减少了对样本量的需求量，可获得高分辨率的空间互作，且极大降低了测序深度。

核心价值：Hi-CuT通过一道实验工序，利用抗体引导的Tn5转座酶，在目标蛋白结合的原位同时完成蛋白定位和空间互作捕获。这相当于在“生产数据”的源头就将两层信息完美耦合，从根本上避免了繁琐、充满不确定性的数据整合步骤，输出的Peak-Loop关联具有极高的置信度。

单一技术仅能提供局部或单一维度的信息，而二者的整合则能产生惊人的化学效应，实现从“相关”到“因果”的跨越。

机制验证：

Hi-C技术可以发现两个遥远的基因组区域存在显著的染色质环（Loop），但这只是一种“相关”现象。

Cut&Tag技术可以精准地验证，在这个Loop的锚定点（Anchor）上是否确实富集了特定的架构蛋白（如CTCF）或黏连蛋白（Cohesin），从而为三维结构的形成提供直接的物理互作的证据。

功能解析：当通过Cut&Tag发现了一个新的转录因子结合位点位于某个基因的远端时，其功能意义是未知的。通过Hi-C技术可以判断这个远端位点是否通过染色质环与目标基因的启动子发生物理互作，从而推断其很可能是一个远端增强子，并阐释其调控目标基因的路径。

多组学整合：将Hi-C（三维结构）、Cut&Tag（蛋白结合）、RNA-seq（基因表达）、ATAC-seq（染色质开放性）数据进行整合分析，能够构建出从一维序列到三维空间、从顺式元件到反式作用因子的立体动态基因调控网络，这是目前解析生命复杂性的最强有力手段。

此外，随着Hi-CUT技术的诞生，使我们可以从另外一个层面，在核酸原位进行蛋白-核酸三维互作的验证，这也将进一步增加1+1 > 2 的协同效应。

Hi-C和CUT&Tag的联合应用已在众多前沿领域展现出巨大潜力：

• 发育与分化：动态追踪细胞命运决定过程中，三维基因组结构和关键转录因子结合的动态变化，揭示细胞分化的“时空程序”。

• 疾病机制研究：尤其在肿瘤学、神经科学领域，研究疾病状态下三维基因组的“错误折叠”如何导致致癌基因的异常激活或抑癌基因的沉默，为开发新的诊疗策略提供靶点。

• 遗传病与罕见病：解读非编码区遗传突变如何通过破坏三维基因组结构或转录因子结合，进而影响基因表达并导致疾病。

• 植物科学与农学：研究作物如何通过表观遗传调控来应对环境胁迫，为分子育种提供新思路。

面对这一蓬勃发展的技术趋势，我们已做好充分准备，致力于成为您多维组学研究的可靠伙伴。

我们提供：

1. 高性能Cut&Tag快速建库试剂盒及技术服务：操作简便、周期短、背景极低，助您轻松获得高质量蛋白-DNA互作数据。

2. 高性能Hi-Cut建库试剂盒及技术服务：将 Hi-C 3.0策略和CUT&Tag 联合用于获得蛋白介导的 DNA 空间互作信息的创新技术，操作简单，效果稳定。

3. 稳定可靠的Hi-C建库服务：克服Hi-C实验流程复杂、难度高的痛点，我们提供经过严格质量控制的专业Hi-C建库服务。

4. “Cut&Tag + Hi-C”一站式整合解决方案：从项目设计、样本处理、文库构建、高通量测序到先进的生物信息学联合分析，我们提供全流程服务，确保数据间的兼容性与解读深度，助您产出更具影响力的科研成果。

展望未来， 三维基因组学与蛋白-DNA互作研究的融合必将持续深化。同天生物将持续聚焦技术前沿，优化整合解决方案，与全球科研工作者携手，共同绘制生命三维结构的精细蓝图，加速科学发现与临床转化。