A sejtek működése a szövetben a helyi környezettől függ. A sejtek molekuláris tulajdonságainak feltérképezése a szöveten belüli pontos elhelyezkedésük meghatározása mellett elengedhetetlen a betegség jobb megértéséhez.
A térbeli transzkriptomika megjelenése lehetővé tette a genom léptékű génexpressziós térképezést. Ennek ellenére hiányzik a szövetek térbeli epigenetikai információinak sejtszintű és genomléptékű rögzítésének képessége. Most egy csapat Yale és a Karolinska Institutet kutatói kifejlesztettek egy technológiát a szövetmetszetek térbeli felbontású kromatin hozzáférhetőségi profiljának meghatározására. A módszer segíthet részletes molekuláris atlaszok létrehozásában a különböző szövetekben lévő egyes sejtekről, és célja a betegségek kialakulásának jobb megértése.
A módszer határozza meg, hogy a kromatin genom-szerte hozzáférhetők a sejtekben a szövet meghatározott helyein.
A génaktiválás megköveteli ezt a kromatin hozzáférhetőséget, amely világos betekintést nyújt bármely adott sejt molekuláris állapotába. Jelentős előrelépés a sejtazonosság, a sejtállapot és a gének expresszióját szabályozó mögöttes mechanizmusok megértésében – az ún. epigenetika – a különböző szövetek vagy betegségek kialakulásában az a képesség, hogy a kromatin hozzáférhetőségének elemzését összekapcsolják a sejtek térbeli elhelyezkedésével.
Rong Fan, a Yale-i orvosbiológiai mérnök professzor elmondta: „Most már azonosíthatjuk a sejttípusokat, hogy a kromatin hozzáférhetőségén alapuló térbeli sejtatlaszt készíthessünk. Közvetlenül láthatjuk a sejttípusokat epigenetikai szinten a sejtállapotok jobb meghatározásához vagy a sejttípusok felfedezéséhez.
A tudósok mind az egér, mind az emberi szövetek profilját a „spatial-ATAC-seq” módszerrel végezték. Ennek a módszernek az agyszöveten történő alkalmazása lehetővé tette a tudósok számára, hogy lássák, milyen bonyolultan fejlődnek a különböző agyi régiók. Hogy betekintést nyerjenek az immunsejttípusok szerveződésébe, az emberi mandulaszövetre is alkalmazták.
Fan azt mondta: „Elfogulatlan globális képet kapunk, és sokkal finomabb felbontású képet kapunk az összes lehetséges sejtállapotról, és ami még fontosabb, „látjuk”, hol vannak a szövetben. Ez egy hatékony eszköz sejttérképek és sejtatlaszok készítéséhez.”
Yanxiang Deng, a Fan laboratóriumának posztdoktori munkatársa és a tanulmány vezető szerzője elmondta, hogy az új módszerrel azonosítani tudták a sejttípusok epigenomját az egér agyszövetében a natív helyükön.”
Goncalo Castelo-Branco, a Karolinska Institutet gliasejtbiológia professzora, mondott, „A térbeli ATAC-Seq alkalmazása beteg szövetekben lehetővé teheti számunkra, hogy a közeljövőben azonosítsuk az epigenetikai állapotok közötti átmeneteket bizonyos sejtekben a betegség résével összefüggésben, ami betekintést nyújt a patológiás sejtállapotok megszerzését közvetítő molekuláris mechanizmusokba. ”
Journal Reference:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. et al. A kromatin hozzáférhetőségének térbeli profilozása egér és emberi szövetekben. Természet (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05094-1
