Hi-C技术对高阶染色质结构进行全基因组研究正在成为理解基因调控机制的重要组成部分。可视化多组学数据并使用交互式浏览器进行直观分析成为一种强大且流行的方式。近日，《Briefings in Bioinformatics》发表了一个有效的序列和染色质相互作用数据显示浏览器——HiBrowser，用于可视化和分析Hi-C数据及其相关的遗传和表观遗传注释。
HiBrowser是什么？
HiBrowser是一种新型显示浏览器，用于可视化（公开或用户自己的）Hi-C数据及其相关的遗传和表观遗传学注释。其主要创新包括灵活的多组学导航、新颖的多维度同步比较和动态交互系统。
用于Hi-C数据可视化的浏览器比较
特别是，HiBrowser提供了：
1）一个开箱即用的Web服务，无需在服务器启动之前配置一系列注释轨迹，并且允许在运行过程中按需灵活动态地重构自定义注释轨迹。HiBrowser还可以在本地部署，并且在安装Python/Conda和Nginx之后无需编译源代码。
2）多组学数据全景图。HiBrowser能够将两个Hi-C热图叠加在一起，并支持将多组学数据与Hi-C热图集成，从而无缝显示线性基因组调控和空间基因组结构的全景视图。
3）克隆和同步。其开发了一种新颖的克隆模式，可以同步显示多个样本关联的基因组坐标位置或相同区域，这些样本可以是相同或不同的参考基因组，在可视化的同一页上。
4）交互作用表。HiBrowser提供了一种与Hi-C热图同步的交互式和动态的三维染色质结构模拟显示模式，并支持对远程cREs的相关数据进行多元化和精确的搜索，并根据搜索结果导航到Hi-C热图上感兴趣的任何区域。
HiBrowser概述
HiBrowser概述
肿瘤发生过程中病例对照研究的可视化分析：如何对 MCF-10A 乳腺上皮细胞和 MCF-7 乳腺癌细胞系进行可视化分析，以探究染色质相互作用分析中引入的高阶染色质结构的差异。
HiBrowser首先在Hi-C热图查看器中分别加载 MCF-7和MCF-10A Hi-C数据作为A图和B图。如上图B所示，MCF-7显示与MCF-10A相比，染色体chr16至chr22上的相互作用频率降低，这些染色体较短且基因丰富。然后，HiBrowser克隆两个容器，分别用于显示两个样本，并分别加载MCF-7 和MCF-10A Hi-C数据及其相应的TAD和A/B 隔间轨道。应用同步功能后，这两个容器的共同模式保持同步导航（上图A）。在上图C中，可以观察到在MCF-10A细胞中，从封闭隔室到开放隔室的切换发生得更多。基于使用HiBrowser左侧小部件对位于chr16-22改变区室区域的MCF-7上调基因进行比较分析，可以看出从B切换到A的区域是基因富集的位置（上图D和E）。
全基因组染色质可及性重塑的可视化：利用“交互式表”来验证CTCF在染色质空间结构中的富集是有益的。
HiBrowser首先加载文献中提供的Hi-C和ATAC-seq数据。在HiBrowser的搜索页面中，对于CTCF结合位点和ATAC-seq结果的共同峰（上图A），例如BLCAP（chr20:35,579,232–35,589,692），“Interactive table”通过搜索BLCAP，生成了BLCAP对应的靶基因、调节BLCAP的相关转录因子以及参与BLCAP的启动子和增强子。当点击BLCAP的增强器时，它会自动导航到其坐标位置（chr20:36,036,820–36,043,225）。可以观察到染色质高度分化为环和TAD（参见上图B中的蓝色圆圈和黑色三角形）。为简单起见，上图B中使用浅蓝色条将多个注释轨道与循环锚点和TAD边界相关联。加载另一个经IAA处理的样品后，可以看出ATAC峰值在 CTCF耗尽期间（经IAA处理）显着增加。
HiBrowser提供丰富的功能，方便Hi-C相互作用的功能注释，并协助研究人员方便地分析其在调节基因表达中的作用。HiBrowser可在如下链接获取：
👉 https://github.com/lyotvincent/HiBrowser
首发公号：深圳国家基因库大数据平台
参考文献
Pingjing Li and others, HiBrowser: an interactive and dynamic browser for synchronous Hi-C data visualization, Briefings in Bioinformatics, 2023;, bbad283, https://doi.org/10.1093/bib/bbad283
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