염색체 입체형태 칩-상-포착(4Ｃ) 에세이 document_id A220623062768

포유류 세포핵 구조에 관한 연구는 어떻게 2 미터의 DNA가 10 ㎛ 지름의 세포핵으로 접혀 세포-형태를 상술하는 정확한 유전자 발현을 가능하게 하고, 어떻게 이것이 각 세포 주기 동안 정확하게 증식되는지를 이해하는 것을 목적으로 한다. 예를 들어 조밀하게 채워진 이질염색질은 세포핵 공간 내에서 별개의 영역을 확보하는 더욱 개방된 진정염색질 및 염색체와 구분된다. 복잡한 상관관계가 세포핵 위치와 전사 활성 사이에 존재한다. 전사는 세포핵 내부에서 발생하나 염색체 상에 밀집된 활성 유전자는 염색체 영역의 가장자리 또는 외부에 우선적으로 위치한다. 염색체 영역, 동원체 또는 세포핵 주변부와 같은 매우 큰 세포핵 기준점에 대해 측정시 개별 유전자는 그의 전사 상태가 변화하면 이주한다. 더욱이 최근 β-글로빈 좌위 및 일부 선택된 다른 유전자에 대한 원위치 혼성화(FISH) 내 형광에 의해 입증된 바와 같이 염색체와 떨어진 메가염기(megabase)의 활성적으로 전사되는 유전자가 세포핵 내에서 회합할 수 있다. 전사 이외에 게놈 조직화는 복제, 재조합 및 좌위의 전위 가능성(악성을 유도할 수 있는)의 공동작용 및 개체신생 프로그램의 세팅과 리세팅과 관련된다. 이들 관찰을 기반으로 세포핵 내 DNA의 건축적 구조화는 게놈 기능에 중요한 공헌자인 것으로 판단된다. 생체 내 게놈 좌위의 공간 구조에 대한 인식을 가능하게 하는 다른 분석이 개발되었다. 홍당무 과산화효소(HRP)를 초기 RNA 전사체에 타겟시킨 후 가까운 염색질 상의 HRP-촉매된 비오틴 침전의 정량화를 포함한 RNA-TRAP로 명명된 하나의 분석이 개발되었다(Carter et al. (2002) Nat. Genet. 32, 623). 게놈 영역의 구조적 구조화를 연구하는 수단을 제공하는 염색체 입체형태 포획(3C)으로 명명된 또다른 분석이 개발되었다. 3C 기술은 세포핵 공간 내 그의 근접성을 측정하는 제공된 2개의 DNA 제한 단편 사이의 교차-결합 빈도의 정량적 PCR-분석을 포함한다(도 1 참조). 본래 효모 내 염색체의 입체형태를 분석하기 위해 개발되었고(Dekker et al., 2002) 이러한 기술은 복잡한 포유류 유전자군에서 유전자 발현과 염색질 폴딩 사이의 상관관계를 조사하도록 개조되었다(예를 들어 Tolhuis et al., 2002; Palstra et al., 2003; and Drissen et al., 2004 참조). 간단하게는 3C 기술은 생체 내 세포의 포름알데하이드 교차-결합 및 제한 효소로의 염색질 세포핵 분해후 하나의 복합체 내로 교차-결합된 DNA 단편의 라이게이션을 포함한다. 이후 라이게이션 생성물은 PCR에 의해 정량화된다. PCR 증폭 단계는 증폭되는 각각의 DNA 단편에 대한 서열 정보 지식을 요구한다. 따라서 3C 기술은 선택된 DNA 단편 사이의 상호작용 빈도의 치수를 제공한다. 세포핵 공간 내에서 서로 접촉하는 DNA 좌위에 대해 공평한 방식으로 전체 게놈을 체계적으로 선별할 수 있는 고효율 기술에 대한 요구가 존재한다. 본 발명은 3C 기술의 개선을 제공하고자 한다. 발명의 요약 현재 적용되는 3C 기술은 분석되는 각각의 단편에 대한 특정 서열 정보 지식을 요구하는 PCR 증폭 단계의 한계로 인해 제한된 수의 선택된 DNA-DNA 상호작용의 분석만을 가능하게 한다. 더욱이 광범위한 DNA 상호작용에 대한 후보로서 제한 단편을 선택하는 것은 일반적으로 유용하지 않은 목적 좌위의 실질적인 양의 사전 지식을 필요로 한다. 지금까지 기술된 많은 광범위한 DNA-DNA 상호작용의 기능적 관련성 가정시 목적 서열 - 유전자 프로모터, 인핸서, 절연서열, 침묵서열, 복제 기원 또는 MAR/SAR과 같은 - 또는 목적 게놈 영역 - 유전자-밀집 또는 유전자-결핍 영역 또는 반복 요소와 같은 -에 고리를 형성하는 DNA 요소를 무작위로 선별하는 능력이 조절 네트워크와 관련된 서열의 지도화를 크게 촉진시킬 수 있다. 본 발명은 세포핵 공간 내 2 이상의 뉴클레오타이드 서열의 상호작용 빈도의 고효율 분석을 제공하는 4C 기술(즉, 동시-위치화된 염색질의 포획 및 특성화(capture and characterise co-localised chromatin))에 관한 것이다. 4C(동시-위치화된 염색질의 포획 및 특성화) 기술은 선택 좌위와 상호작용하는 DNA 단편에 대한 공평한 게놈-광범위 검색을 가능하게 하는 3C 기술의 변형된 버전이다. 간단하게는 PCR 단계가 생략된 것을 제외하고는 3C 분석이 통상적으로 수행된다. 3C 주형은 많은 다른 목적 뉴클레오타이드 서열에 라이게이트된 미끼(즉 목적 유전자를 포함하는 선택 제한 단편)를 포함한다. 주형은 또다른 2차 제한 효소로 분할되고 라이게이트된다. 유리하게는 타겟 뉴클레오타이드 서열에 라이게이트된 하나 이상의 목적 뉴클레오타이드 서열이 각각의 프라이머가 목적 뉴클레오타이드 서열의 측면에 위치한 DNA 서열에 혼성화하는 적어도 하나 이상의(바람직하게는 적어도 2 이상의) 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 이용하여 증폭된다. 일반적으로 이는 독립적 증폭 반응 사이에 높게 재생 가능하고 제공된 조직에 대해 특이적인 PCR 단편 패턴을 산출한다. 하나의 실시태양에서 HindⅢ 및 DpnⅡ이 1차 및 2차 제한 효소로 사용된다. 이후 증폭된 단편은 표지되고 일반적으로 대조군 표본에 대해 동일한 조합의 제한 효소로 분해된 게놈 DNA를 포함한 어레이에 선택적으로 혼성화된다. 본 발명의 하나의 바람직한 실시태양에서 2차 제한 효소에 의해 분할되는 라이게이트된 단편은 이후 리라이게이트되어 작은 DNA 고리를 형성한다. 따라서 3C 기술은 타겟 뉴클레오타이드 서열과 상호작용하는 모든 목적 뉴클레오타이드 서열이 증폭되도록 변형되었다. 실질적으로 이는 분석하고자 하는 단편에 특이적인 프라이머와의 증폭 반응을 수행하는 대신 증폭은 목적 뉴클레오타이드 서열의 측면에 위치한 DNA 서열에 혼성화하는 올리고뉴클레오타이드 프라이머(들)을 이용하여 수행됨을 의미한다. 유리하게는 4C는 PCR 증폭 단계에 포함된 PCR 프라이머 디자인에 편향되지 않고 따라서 DNA 요소와 상호작용하는 완전한 게놈을 검색하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 관점 요약 본 발명의 관점은 수반된 청구항에 제공된다. 첫 번째 관점에 있어서, (a) 교차-결합된 DNA 표본을 제공하는 단계; (b) 교차-결합된 DNA를 1차 제한 효소로 분해하는 단계; (c) 교차-결합된 뉴클레오타이드 서열을 라이게이트하는 단계; (d) 교차 결합을 역전시키는 단계; (e) 상기 뉴클레오타이드 서열을 2차 제한 효소로 분해하는 단계; (f) 알려진 뉴클레오타이드 조성물의 하나 이상의 DNA 분자를 하나 이상의 목적 뉴클레오타이드 서열의 측면에 위치한 유용한 2차 제한 효소 분해 사이트(들)에 라이게이트하는 단계; (g) 목적 뉴클레오타이드 서열의 측면에 위치한 DNA 서열에 혼성화는 적어도 2 이상의 올리고뉴클레오타이드 프라이머를 이용하여 하나 이상의 목적 뉴클레오타이드 서열을 증폭하는 단계; (h) 증폭된 서열(들)을 어레이에 혼성화하는 단계; 및 (i) DNA 서열 사이의 상호작용 빈도를 측정하는 단계를 포함한 타겟 뉴클레오타이드 서열과 하나 이상의 목적 뉴클레오타이드 서열(즉 하나 이상의 게놈 좌위)간의 상호작용 빈도의 분석 방법이 제공된다. 두 번째 관점에 있어서, (a) 교차-결합된 DNA 표본을 제공하는 단계; (b) 교차-결합된 DNA를 1차 제한 효소로 분해하는 단계; (c) 교차-결합된 뉴클레오타이드 서열을 라이게이트하는 단계; (d) 교차 결합을 역전시키는 단계; (e) 상기 뉴클레오타이드 서열을 2차 제한 효소로 분해하는 단계; (f) 상기 뉴클레오타이드 서열을 원형화시키는 단계; (g) 타겟 뉴클레오타이드 서열에 라이게이트된 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열을 증폭시키는 단계; (h) 증폭된 서열을 어레이에 선택적으로 혼성화하는 단계; 및 (i) DNA 서열 사이의 상호작용 빈도를 측정하는 단계를 포함한 타겟 뉴클레오타이드 서열과 하나 이상의 목적 뉴클레오타이드 서열(즉 하나 이상의 게놈 좌위)간의 상호작용 빈도의 분석 방법이 제공된다. 세 번째 관점에 있어서, 첫 번째 및 두 번째 뉴클레오타이드 서열을 포함한 원형화 뉴클레오타이드 서열이 제공되고, 상기 첫 번째 및 두 번째 뉴클레오타이드 서열의 각각의 말단은 다른 제한 효소 인식 사이트에 의해 구별되고 상기 첫 번째 뉴클레오타이드 서열은 타겟 뉴클레오타이드 서열이고 상기 두 번째 뉴클레오타이드 서열은 게놈 DNA를 교차-결합시킴으로서 수득 가능함을 특징으로 한다. 네 번째 관점에 있어서, (a) 교차-결합된 DNA 표본을 제공하는 단계; (b) 교차-결합된 DNA를 1차 제한 효소로 분해하는 단계; (c) 교차-결합된 뉴클레오타이드 서열을 라이게이트하는 단계; (d) 교차 결합을 역전시키는 단계; (e) 상기 뉴클레오타이드 서열을 2차 제한 효소로 분해하는 단계; 및 (f) 상기 뉴클레오타이드 서열을 원형화시키는 단계를 포함한 원형화 뉴클레오타이드 서열의 제조 방법이 제공된다. 다섯 번째 관점에 있어서, 원형화 뉴클레오타이드 서열의 이용을 포함한 타겟 뉴클레오타이드 서열과 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열(즉 하나 이상의 게놈 좌위)과의 상호작용 빈도의 분석 방법이 제공된다. 여섯 번째 관점에 있어서, 원형화 뉴클레오타이드 서열에 혼성화하거나 이에 혼성화하는 것이 가능한 하나 이상의 프로브를 포함한 지지체 상에 고정된 프로브 어레이가 제공된다. 일곱 번째 관점에 있어서, 게노 DNA 내 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각에 인접한 세포핵 서열에 대해 상보적인 프로브 세트가 제공된다. 여덟 번째 관점에 있어서, (a) 게놈 DNA 내 1차 제한 효소에 대한 1차 제한 효소 인식 사이트 각각을 확인하는 단계; (b) 게놈 DNA 내 1차 제한 제한 효소 인식 사이트 각각에 인접한 서열에 혼성화하는 것이 가능한 프로브를 디자인하는 단계; (c) 상기 프로브를 합성하는 단계; 및 (d) 상기 프로브를 함께 결합시켜 프로브 세트 또는 실질적인 프로브 세트를 형성하는 단계를 포함한 프로브 세트의 제조 방법이 제공된다. 아홉 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 방법에 의해 수득되거나 수득 가능한 프로브 세트 또는 실질적인 프로브 세트가 제공된다. 열 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 프로브 어레이 또는 실질적인 프로브 세트를 포함한 어레이가 제공된다. 열한 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 프로브 세트를 포함한 어레이가 제공된다. 열두 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 프로브 어레이 또는 실질적인 프로브 세트를 고형 지지체 상에 고정시키는 단계를 포함한 어레이 제조 방법이 제공된다. 열세 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 프로브 어레이 또는 프로브 세트를 고형 지지체 상에 고정시키는 단계를 포함한 어레이 제조 방법이 제공된다. 열네 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 방법에 의해 수득되거나 수득 가능한 어레이가 제공된다. 열다섯 번째 관점에 있어서, 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계에서 교차-결합된 DNA 표본이 질병에 걸린 세포 및 질병에 걸리지 않은 세포에서 제공되고, 질병에 걸린 세포 및 질병에 걸리지 않은 세포 유래 DNA 서열 사이의 상호작용 빈도간의 차이가 DNA-DNA 상호작용이 특정 질병 상태를 표시함을 특징으로 하는 특정 질병 상태를 표시하는 하나 이상의 DNA-DNA 상호작용의 확인 방법이 제공된다. 열여섯 번째 관점에 있어서, 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계는 피험체 유래 교차-결합된 DNA 표본을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 단계 (i)는 상기 DNA 서열과 영향 받지 않은 대조군간의 상호작용 빈도를 비교하는 단계를 포함하고, 대조군으로부터 수득된 수치와 피험체로부터 수득된 수치간의 차이는 피험체가 질병 또는 증후군에 걸려 있거나 피험자가 질병 또는 증후군에 걸릴 것임을 표시함을 특징으로 하는 DNA-DNA 상호작용 내 변화에 의해 유발되거나 그와 관련된 질병 또는 증후군의 진단 또는 예측 방법이 제공된다. 열일곱 번째 관점에 있어서, 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계는 피험체 유래 교차-결합된 DNA 표본을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 (j) 질병과 관련된 게놈 재배열을 수행하는 하나 이상의 좌위를 확인하는 추가 단계를 포함함을 특징으로 하는 DNA-DNA 상호작용 내 변화에 의해 유발되거나 그와 관련된 질병 또는 증후군의 진단 또는 예측 방법이 제공된다. 열여덟 번째 관점에 있어서, (a) 표본을 하나 이상의 작용제와 접촉시키는 단계; 및 (b) 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계를 포함하고, 상기 (a) 단계는 피험체 유래 교차-결합된 DNA 표본을 제공하는 단계를 포함하고, (i) 작용제 내에 존재하는 DNA 서열간의 상호작용 빈도와 작용제 내에 부재하는 DNA 서열간의 상효작용 빈도 사이의 차이는 DNA-DNA 상호작용을 조절하는 작용제를 표시함을 특징으로 하는 DNA-DNA 상호작용을 조절하는 하나 이상의 작용제의 확인 분석 방법이 제공된다. 열아홉 번째 관점에 있어서, (a) 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계; 및 상기 DNA 서열과 대조군간의 상호작용 빈도를 비교하는 단계를 포함하고, 대조군과 비교시 표본 내 낮은 DNA-DNA 상호작용 빈도에서 높은 것으로의 변화는 구분점(breakpoint) 위치를 표시함을 특징으로 하는 균형 및/또는 불균형 구분점(즉 전위) 위치의 검출 방법이 제공된다. 스무 번째 관점에 있어서, (a) 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계; 및 상기 DNA 서열과 대조군간의 상호작용 빈도를 비교하는 단계를 포함하고, 대조군과 비교시 표본에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도의 연전된 패턴은 역위를 표시함을 특징으로 하는 균형 및/또는 불균형 역위 위치의 검출 방법이 제공된다. 스물 한 번째 관점에 있어서, (a) 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계; 및 상기 DNA 서열과 대조군간의 상호작용 빈도를 비교하는 단계를 포함하고, 대조군과 비교시 표본에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도의 축소는 결실을 표시함을 특징으로 하는 결실 위치의 검출 방법이 제공된다. 스물 두 번째 관점에 있어서, (a) 본 발명의 첫 번째 및 두 번째 관점의 (a)∼(i) 단계를 수행하는 단계; 및 상기 DNA 서열과 대조군간의 상호작용 빈도를 비교하는 단계를 포함하고, 대조군과 비교시 표본에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도의 증가 또는 감소는 중복 또는 삽임을 표시함을 특징으로 하는 중복 위치의 검출 방법이 제공된다. 스물 세 번째 관점에 있어서, 여기서 기술된 분석 방법에 의해 수득되거나 수득 가능한 작용제가 제공된다. 스물 네 번째 관점에 있어서, 표본 내 하나 이상의 DNA-DNA 상호작용을 확인하기 위한 원형화 뉴클레오타이드 서열의 이용이 제공된다. 스물 다섯 번째 관점에 있어서, DNA-DNA 상호작용 내 변화에 의해 유발되거나 그와 관련된 질병 또는 증후군의 진단 또는 예측을 위한 원형화 뉴클레오타이드 서열의 이용이 제공된다. 스물 여섯 번째 관점에 있어서, 표본 내 하나 이상의 DNA-DNA 상호작용을 확인하기 위한 여기서 기술된 프로브 어레이 또는 프로브 세트의 이용이 제공된다. 스물 일곱 번째 관점에 있어서, DNA-DNA 상호작용 내 변화에 의해 유발되거나 그와 관련된 질병 또는 증후군의 진단 또는 예측을 위한 프로브 어레이 또는 프로브 세트의 이용이 제공된다. 스물 여덟 번째 관점에 있어서, 표본 내 하나 이상의 DNA-DNA 상호작용을 확인하기 위한 여기서 기술된 어레이의 이용이 제공된다. 스물 아홉 번째 관점에 있어서, DNA-DNA 상호작용 내 변화에 의해 유발되거나 그와 관련된 질병 또는 증후군의 진단 또는 예측을 위한 어레이의 이용이 제공된다. 서른 번째 관점에 있어서, 실시예 또는 도면을 참고로 여기서 기술된 방법, 프로브 어레이, 프로브 세트, 방법, 어레이, 분석 방법, 작용제 또는 이용이 제공된다. 바람직한 실시태양 바람직하게는 단계 (f)에서의 라이게이션 반응은 DNA 고리 형성을 유발한다. 바람직하게는 타겟 뉴클레오타이드 서열은 게놈 재배열, 프로모터, 인핸서, 침묵서열, 절연서열, 매트릭스 부착 영역, 좌위 조절 영역, 전사 단위, 복제 기원, 재조합 핫스팟(hotspot), 전위 구분점, 동원체, 종말체, 유전자-밀집 영역, 유전자-결핍 영역, 반복 요소 및 (바이러스성) 도입 사이트로 구성된 군으로부터 선택된다. 바람직하게는 타겟 뉴클레오타이드 서열은 질병과 관련되거나 이를 유발시키거나 질병과 관련되거나 이를 유발하는 좌위 유래 선형 DNA 주형 상의 15 Mb까지 또는 그 이상으로 위치하는 뉴클레오타이드 서열이다. 바람직하게는 타겟 뉴클레오타이드 서열은 AMLl, MLL, MYC, BCL, BCR, ABLl, IGH, LYLl, TALI, TAL2, LM02, TCRα/δ, TCRβ 및 HOX 또는 "Catalogue of Unbalanced Chromosome Aberrations in Man" 2nd edition. Albert Schinzel. Berlin: Walter de Gxuyter, 2001. ISBN.3-11-011607-3에 기술된 질병과 관련된 다른 좌위로 구성된 군에서 선택된다. 바람직하게는 1차 제한 효소는 6∼8 bp 인식 사이트를 인식하는 제한 효소이다. 바람직하게는 1차 제한 효소는 BgIH, HindⅢ, EcoRI, BamHL, SpeI, PstI 및 NdeI로 구성된 군에서 선택된다. 바람직하게는 2차 제한 효소는 4 또는 5 bp 뉴클레오타이드 서열 인식 사이트를 인식하는 제한 효소이다. 바람직하게는 2차 제한 효소 인식 사이트는 타겟 뉴클레오타이드 서열내 1차 제한 사이트 유래의 약 350 bp보다 더 크게 위치한다. 바람직하게는 뉴클레오타이드 서열은 표지된다. 바람직하게는 프로브는 게놈 DNA 내 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각의 측면에 인접한 핵산 서열에 상보적이다. 바람직하게는 프로브는 게놈 DNA 내 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각으로부터의 300 염기쌍보다 더 작은 핵산 서열에 상보적이다. 바람직하게는 프로브는 게놈 DNA 내 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각으로부터의 300 bp보다 더 작은 서열에 상보적이다. 바람직하게는 프로브는 게놈 DNA 내 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각으로부터의 200∼300 bp인 서열에 상보적이다. 바람직하게는 프로브는 게놈 DNA 내 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각으로부터의 100∼200 bp 또는 0∼100 bp인 서열에 상보적이다. 바람직하게는 2 이상의 프로브는 게놈 DNA 내 1차 제한 효소의 차 제한 효소 인식 사이트 각각에 인접한 서열에 혼성화하는 것이 가능하다. 바람직하게는 프로브는 증복되거나 부분적으로 중복된다. 바람직하게는 중복은 10개 뉴클레오타이드 이하이다. 바람직하게는 프로브 서열은 1차 제한 효소의 1차 제한 효소 인식 사이트 각각과 2차 제한 효소의 첫 번째로 인접한 2차 제한 효소 인식 사이트 각각 사이의 서열 모두 또는 일부에 대응된다. 바람직하게는 각각의 프로브는 적어도 25 mer 이상이다. 바람직하게는 각각의 프로브는 25∼60 mer이다. 바람직하게는 프로브는 PCR 증폭 생성물이다. 바람직하게는 어레이는 약 300,000∼400,000개 프로브를 포함한다. 바람직하게는 어레이는 약 385,000개 이상의 프로브, 바람직하게는 약 750,000개 프로브, 더욱 바람직하게는 6 × 750,000개 프로브를 포함한다. 바람직하게는 선형 염색체 주형 상에 순서대로 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 모든 프로브 중의 하나가 어레이 내에 포함된다. 바람직하게는 낮은 상호작용 빈도에서 높은 것으로의 변환은 균형 및/또는 불균형 구분점의 위치를 표시한다. 바람직하게는 대조군과 비교시 피험체 표본에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도의 역전 패턴은 균형 및/또는 불균형 역위를 표시한다. 바람직하게는 대조군과 비교시 더욱 먼 영역에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도 내 증가와 결합하여 피험체 표본에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도의 축소는 균형 및/또는 불균형 결실을 표시한다. 바람직하게는 대조군과 비교시 피험체 표본에 대한 DNA-DNA 상호작용 빈도의 증가 또는 감소는 균형 및/또는 불균형 중복 또는 삽입을 표시한다. 바람직하게는 스펙트럼 핵형분석 및/또는 FISH가 상기 방법 수행 전에 이용된다. 바람직하게는 질병은 유전 질환이다. 바람직하게는 질병은 암이다. 바람직하게는 2 이상의 증폭 서열은 차별적으로 표지된다. 바람직하게는 2 이상의 증폭 서열은 서열이 다른 염색체 상에 존재시 동일하게 표지된다. 바람직하게는 2 이상의 증폭 서열은 서열이 DNA-DNA 상호작용 신호 사이의 최소 중복에 충분히 멀리에 동일한 염색체 상에 존재시 동일하게 표지된다. 바람직하게는 진단 또는 예측은 산전 진단 또는 예측이다. 장점 본 발명은 많은 장점을 지닌다. 이들 장점은 하기 설명에서 명백할 것이다. 예로서 본 발명은 특히 상업적으로 유용한 뉴클레오타이드 서열, 방법, 프로브 및 어레이를 제공하기 때문에 유리하다. 또다른 예로서 본 발명은 세포핵 공간 내 2 이상의 뉴클레오타이드 서열의 상호작용 빈도의 고효율 분석을 제공하기 때문에 유리하다. 또다른 예로서 본 발명은 통상의 3C 기술을 이용하는 경우 각각의 단일 DNA-DNA 상호작용이 특정 프라이머쌍을 포함한 특정 PCR 반응에 의해 분석되어야 하기 때문에 유리하다. 따라서 고효율 분석은 PCR이 자동화되어야 가능하나 많은 프라이머의 비용은 높아질 것이다. 따라서 DNA-DNA 상호작용의 고효율(게놈-광범위) 분석은 통상의 3C 기술로는 가능하지 않다. 이와 대조적으로 본 발명은 수천개의 DNA-DNA 상호작용의 동시 선별을 가능하게 한다. 본 발명에 따른 DNA-DNA 상호작용의 고효율 분석은 분석 규모 및 분석능을 크게 증가시킬 것이다. 또다른 예로서 본 발명은 통상의 3C 기술을 이용하는 경우 분석시 올리고뉴클레오타이드 프라이머가 디자인되고 정렬되고 포함되는 DNA 서열에 편향되기 때문에 유리하다. 일반적으로 이러한 올리고뉴클레오타이드 프라이머의 선택은 예를 들어 조사되는 뉴클레오타이드 서열과 교차-결합할 것으로 판단되는 (별개의) 인핸서 및/또는 달느 조절 요소/과민성 사이트의 위치에 관한 지식에 기반한다. 따라서 통상의 3C는 PCR 증폭 단계에 포함된 PCR 프라이머 디자인에 편향되는 반면 4C는 편향되지 않고 상호작용 DNA 요소에 대한 완전한 게놈을 검색하는데 이용될 수 있다. 이는 4C의 교차-결합된 서열의 증폭이 조사되는 뉴클레오타이드 서열과 교차-결합하는 서열의 예측 지식에 기반하지 않기 때문이다. 오히려 4C의 하나의 실시태양에서 첫 번째(타겟) 뉴클레오타이드 서열에 교차 결합하는 서열은 뉴클레오타이드 서열에 혼성화하는 PCR 프라이머를 이용하여 증폭될 수 있다. 따라서 본 발명은 DNA-DNA 상호작용에 대한 편향되지 않은 게놈-광범위 선별을 가능하게 한다. 또다른 예로서 본 발명은 통상의 3C 기술의 이용이 단일 DNA-DNA 상호작용의 선택적 증폭만을 가능하게 하기 때문에 유리하다. 이는 어레이에 혼성화시 정보를 제공하지 않는다. 상기 기술은 첫 번째(타겟) 뉴클레오타이드 서열과 상호작용하는 모든 단편이 현재 증폭 즉 선택적으로 증폭되도록 개선되었다. 또다른 예로서 본 발명은 4C 기술이 핵산 예를 들어 염색체 내 균형 또는 불균형 유전자 이상 - 모든 형태의 전위, 결실, 역위, 중복 및 다른 유전자 재배열 -을 검출하는데 이용될 수 있기 때문에 유리하다. 4C 기술(DNA 단편의 근접성을 측정하는)은 특정 전위, 결실, 역위, 중복 및 다른 유전자 재배열(즉 균형 또는 불균형 전위, 결실, 역위, 중복 또는 다른 유전자 재배열)을 획득하는 피험체 소질을 측정할 수도 있다. 현재 전략에 대한 장점은 '4C-미끼'(분석되는 1차 및 2차 제한 효소 인식 사이트에 의해 한정되는)가 변화로부터 멀리(즉 메가염기 이상까지) 위치하여도 재배열을 검출할 수 있는 4C 기술의 분석능으로 인해 변화의 정확한 위치를 알 필요가 없다는 점이다. 또다른 장점은 4C 기술이 변화가 발생되는 2개의(1차) 인식 사이트를 한정하는데 이용될 수 있기 때문에 변화의 정확한 지도화를 가능하게 한다는 점이다. 또다른 장점은 세포가 고정 전 배양될 필요가 없다는 점이다. 따라서 예를 들어 고형 종양도 유전자 재배열에 대해 분석될 수 있다. 또다른 예로서 본 발명은 4C 기술이 전-악성 상태 즉 모든 세포가 이들 변화를 포함하기 전에 변화(즉 재배열)도 검출할 수 있기 때문에 유리하다. 따라서 본 기술은 질병의 진단뿐만 아니라 질병의 예측에도 이용될 수 있다. 또다른 예로서 본 발명에 따른 어레이 디자인은 단일 어레이 당 더 많은 부분의 게놈의 표시를 가능하게 하기 때문에 현존하는 게놈 타일링(tiling) 어레이 - Nimblegen 게놈 타일링 어리에와 같은 - 와 비교시 특히 유리하다. 예로서 헥사-뉴클레오타이드 서열을 인식하는 제한 효소의 경우 약 385,000개 프로브 각각을 지닌 약 3개 어레이는 예를 들어 완전한 인간 또는 마우스 게놈을 포함하는데 충분할 것이다. 6 bp 이상을 인식하는 제한 효소의 경우 약 385,000개 프로브의 단일 프로브는 예를 들어 완전한 인간 또는 마우스 게놈을 포함하는데 이용될 수 있다. 어레이 디자인의 장점은: (1) 각각의 프로브가 독립적인 라이게이션 이벤트를 분석하여 결과 해석을 크기 촉진시키기 때문에 유익하고; (2) 게놈의 큰 표시가 비용 효율이 높은 단일 어레이 상에서 반점으로 찍힐 수 있다는 점이다. 4C 기술은 세포유전학 접근(광학 현미경, FISH, SKY 등)에 의해 검출된 불충분하게 특성화된 재배열의 미세-지도화에 유리하게 이용될 수 있다. 4C 기술은 발생한 재배열의 조합에 대해 단일 어레이 상에서 세포핵 다수 좌위를 동시 선별하는데 유리하게 이용될 수 있다.