[ca] L'organització tridimensional de la cromatina exerceix un paper crucial en la regulació de l'expressió gènica. Comprendre les interaccions de llarg abast entre els promotors de gens i els elements reguladors és essencial per a entendre el control transcripcional i com la seva alteració pot conduir a malalties, incloent-hi les neoplàsies hematològiques. No obstant això, els mètodes convencionals per a estudiar les interaccions de la cromatina requereixen grans quantitats de material de partida, limitant la seva aplicació en escenaris clínics i poblacions cel·lulars rares. Per a abordar aquesta limitació, desenvolupem Low Input Capture Hi-C (liCHi-C), un mètode rendible i flexible que permet el mapatge i la comparació d'alta resolució de interactomas de promotors utilitzant tan sols 50.000 cèl·lules. Per a facilitar l'anàlisi de dades d'interacció de la cromatina, creem HiCaptuRe, un paquet de R que simplifica el processament, la integració i la visualització de dades de Capture Hi-C. Aquesta eina millora l'accessibilitat i interpretabilitat de dades complexes d'interaccions de la cromatina. Apliquem liCHi-C per a investigar l'hematopoesi humana tant normal com maligna utilitzant mostres clíniques. La nostra anàlisi va revelar que l'arquitectura dels promotors és dinàmica durant l'hematopoesi, ajudant a identificar rutes de desenvolupament i canvis transcripcionales durant el compromís cel·lular. A més, desenvolupem un atles multi-ómico de la diferenciació de cèl·lules B humanes, integrant liCHi-C amb dades d'RNA-seq, ATAC-seq i CUT\&RUN a través de múltiples etapes del desenvolupament de cèl·lules B. Aquest enfocament integrat proporciona coneixements sense precedents sobre el panorama regulador que governa el desenvolupament de les cèl·lules B. liCHi-C va demostrar ser valuós per a identificar tipus cel·lulars, gens i rutes rellevants per a malalties potencialment afectades per alteracions no codificants en elements reguladors distals. A més, vam demostrar el potencial de liCHi-C per a descobrir variants estructurals, determinar els seus punts de ruptura i inferir els seus possibles efectes patogènics. El nostre mètode optimitzat liCHi-C, juntament amb el paquet d'anàlisi HiCaptuRe i la integració multi-ómica, expandeix enormement l'exploració de l'organització tridimensional de la cromatina en poblacions cel·lulars escasses. Aquest enfocament integral ofereix noves oportunitats per a descobrir factors clau i xarxes reguladores involucrades en el desenvolupament normal i la patogènesi de malalties, particularment en el context de l'hematopoesi i la biologia de les cèl·lules B.

[en] The three-dimensional organization of chromatin plays a crucial role in regulating gene expression. Understanding long-range interactions between gene promoters and regulatory elements is essential for comprehending transcriptional control and how its disruption can lead to diseases, including hematopoietic malignancies. However, conventional methods for studying chromatin interactions require large amounts of starting material, limiting their application to clinical scenarios and rare cell populations. To address this limitation, we developed Low Input Capture Hi-C (liCHi-C), a cost-effective and flexible method that enables high-resolution mapping and comparison of promoter interactomes using as few as 50,000 cells. To facilitate the analysis of chromatin interaction data, we created HiCaptuRe, an R package that streamlines the processing, integration, and visualization of Capture Hi-C data. This tool enhances the accessibility and interpretability of complex chromatin interaction datasets. We applied liCHi-C to investigate both normal and malignant human hematopoietic hierarchy using clinical samples. Our analysis revealed the dynamic architecture of promoters during human hematopoiesis, helping identify developmental pathways and transcriptional changes during cellular fate commitment. Furthermore, we developed a comprehensive multi-omic roadmap of human B-cell differentiation, integrating liCHi-C with RNA-seq, ATAC-seq, and CUT\&RUN data across multiple B-cell developmental stages. This integrated approach provided unprecedented insights into the regulatory landscape governing B-cell development. liCHi-C proved valuable in pinpointing disease-relevant cell types, genes, and pathways potentially affected by non-coding alterations in distal regulatory elements. Additionally, we demonstrated liCHi-C's potential in uncovering genome-wide structural variants, determining their breakpoints, and inferring their potential pathogenic effects. Our optimized liCHi-C method, coupled with the HiCaptuRe analysis package and multi-omic integration, greatly expands the exploration of 3D chromatin organization in scarce cell populations. This comprehensive approach offers new opportunities to discover key factors and regulatory networks involved in normal development and disease pathogenesis, particularly in the context of hematopoiesis and B-cell biology.