视频字幕
Hi-C热图是理解基因组三维结构的重要工具。Hi-C技术通过测量基因组不同区域之间的物理接触频率，来反映它们在细胞核内的空间接近程度。热图中，X轴和Y轴都代表基因组位置，每个格子的颜色强度表示对应两个区域的相互作用频率。颜色越深，表示相互作用越频繁，空间距离越近。
理解Hi-C热图的关键是识别对角线模式。热图的主对角线代表基因组上物理距离非常近的区域之间的相互作用。由于线性距离近的区域在三维空间中也倾向于接近，所以对角线上的相互作用频率通常是最高的，颜色也最深。随着远离对角线，相互作用频率逐渐降低，颜色也变浅。这种模式反映了基因组的基本空间组织原理。
拓扑关联结构域，简称TADs，是Hi-C热图中的重要模式。TADs表现为对角线附近的方形或三角形区域，内部颜色较深，表示高频相互作用。TADs代表基因组被划分为许多独立的结构域，域内的区域倾向于相互作用，而与域外区域的相互作用频率较低。TADs是基因组三维结构的基本组织单位，对基因调控具有重要意义。
Hi-C热图中还有两种重要模式：染色质环和区室结构。染色质环表现为远离对角线但颜色很深的离散点，代表基因组上线性距离较远的区域之间存在特异性的高频相互作用。区室结构呈现棋盘格状模式，基因组被分为A区室和B区室。A区室通常是开放的、转录活跃的区域，B区室是紧密的、转录不活跃的区域。同类区室内相互作用频繁，不同区室间相互作用较少。
理解Hi-C热图需要考虑分辨率的影响。不同分辨率显示不同的结构模式：低分辨率主要显示区室结构，中等分辨率主要显示TADs，高分辨率可以显示染色质环。在实际应用中，需要将Hi-C热图与其他生物学数据结合分析，如基因表达、表观遗传修饰、蛋白质结合位点等，才能更深入地理解基因组三维结构如何影响基因功能和细胞活动。掌握这些要点，就能有效解读Hi-C热图了。