تعتمد الوظيفة الخلوية في الأنسجة على البيئة المحلية. يعد تعيين الخصائص الجزيئية للخلايا مع الحصول على موقعها الدقيق داخل الأنسجة أمرًا ضروريًا لفهم المرض بشكل أفضل.
لقد مكّن ظهور النسخ المكانية من رسم خرائط التعبير الجيني على نطاق الجينوم. ومع ذلك ، فإن القدرة على التقاط المعلومات اللاجينية المكانية للأنسجة على المستوى الخلوي ومقياس الجينوم غير متوفرة. الآن ، فريق من ييل وقد طور باحثو Karolinska Institutet تقنية لتحديد خصائص الوصول إلى الكروماتين الذي تم حله مكانيًا لأقسام الأنسجة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في إنشاء أطالس جزيئية مفصلة للخلايا الفردية في الأنسجة المختلفة وتهدف إلى فهم أفضل لكيفية تطور الأمراض.
تحدد الطريقة أي مناطق من الكروماتينية يمكن الوصول إليها على نطاق الجينوم في الخلايا في مواقع محددة في الأنسجة.
يتطلب تنشيط الجينات إمكانية الوصول إلى الكروماتين ، والتي تقدم رؤى متميزة للحالة الجزيئية لأي خلية معينة. تقدم كبير في فهم هوية الخلية وحالة الخلية والآليات الأساسية التي تتحكم في التعبير عن الجينات - المعروفة باسم علم التخلق - في تطور الأنسجة أو الأمراض المختلفة هي القدرة على الجمع بين تحليل إمكانية الوصول إلى الكروماتين والموقع المكاني للخلايا.
قال رونغ فان ، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية بجامعة ييل ، "يمكننا الآن تحديد أنواع الخلايا لبناء أطلس خلية مكانية استنادًا إلى إمكانية الوصول إلى الكروماتين. يمكننا أن نرى مباشرة أنواع الخلايا على مستوى الوراثة اللاجينية للحصول على تعريف أفضل لحالات الخلية أو لاكتشاف أنواع الخلايا ".
قام العلماء بتحديد ملامح كل من أنسجة الفئران والأنسجة البشرية باستخدام طريقة تسمى "spatial-ATAC-seq". سمح استخدام هذه الطريقة على أنسجة المخ للعلماء بمعرفة كيف تتطور مناطق الدماغ المختلفة بشكل معقد. للحصول على نظرة ثاقبة لتنظيم أنواع الخلايا المناعية ، قاموا أيضًا بتطبيقها على أنسجة اللوزتين البشرية.
قال فان ، "سوف نحصل على رؤية عالمية غير متحيزة ، وعرض دقة أدق بكثير ، لجميع حالات الخلية الممكنة ، والأهم من ذلك ،" نرى "مكان وجودهم في الأنسجة. إنها أداة قوية لبناء خرائط الخلايا وأطالس الخلايا ".
قال ذلك يانشيانغ دينغ ، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر فان والمؤلف الرئيسي للدراسة باستخدام الطريقة الجديدة ، تمكنوا من تحديد نوع الإبيجينوم من أنواع الخلايا في أنسجة دماغ الفأر في موقعها الأصلي ".
جونكالو كاستيلو-برانكو ، أستاذ بيولوجيا الخلايا الدبقية في معهد كارولينسكا ، محمد, "إن تطبيق ATAC-Seq المكاني في الأنسجة المريضة قد يسمح لنا في المستقبل القريب بتحديد التحولات بين الحالات اللاجينية في خلايا معينة في سياق مكانة المرض ، والتي ستعطي نظرة ثاقبة للآليات الجزيئية التي تتوسط في اكتساب الحالات الخلوية المرضية. "
المرجع مجلة:
- دينغ ، واي. ، بارتوسوفيتش ، إم ، ما ، إس وآخرون. التنميط المكاني لإمكانية الوصول إلى الكروماتين في أنسجة الفئران والأنسجة البشرية. الطبيعة (2022). معرف الهوية الرقمي: 10.1038/s41586-022-05094-1
