조직의 세포 기능은 지역 환경에 따라 다릅니다. 조직 내 정확한 위치를 파악하면서 세포의 분자 특성을 매핑하는 것은 질병을 더 잘 이해하는 데 필수적입니다.
공간 transcriptomics의 출현으로 게놈 규모의 유전자 발현 매핑이 가능해졌습니다. 여전히 세포 수준과 게놈 규모에서 조직의 공간적 후생유전학적 정보를 포착하는 능력이 부족합니다. 이제 한 팀의 예일 대학 Karolinska Institutet 연구원들은 조직 절편의 공간 분해 염색질 접근성 프로파일링 기술을 개발했습니다. 이 방법은 다른 조직에서 개별 세포의 상세한 분자 지도를 만드는 데 도움이 될 수 있으며 질병이 어떻게 발생하는지 더 잘 이해하는 것을 목표로 합니다.
이 방법은 염색질 조직의 특정 위치에 있는 세포에서 게놈 전체에 접근할 수 있습니다.
유전자 활성화에는 특정 세포의 분자 상태에 대한 뚜렷한 통찰력을 제공하는 이 염색질 접근성이 필요합니다. 세포 정체성, 세포 상태 및 유전자 발현을 제어하는 기본 메커니즘에 대한 이해가 크게 향상되었습니다. epigenetics – 다양한 조직 또는 질병의 발달에서 세포의 공간적 위치와 염색질 접근성 분석을 결합하는 능력입니다.
예일 대학의 생물 의학 공학 교수인 Rong Fan은 다음과 같이 말했습니다. “이제 우리는 염색질 접근성을 기반으로 공간 세포 아틀라스를 구축하기 위해 세포 유형을 식별할 수 있습니다. 세포 상태를 더 잘 정의하거나 세포 유형을 발견하기 위해 후생유전학적 수준에서 세포 유형을 직접 볼 수 있습니다."
과학자들은 'spatial-ATAC-seq'라는 방법을 사용하여 마우스와 인간의 조직을 프로파일링했습니다. 뇌 조직에 이 방법을 사용하여 과학자들은 다양한 뇌 영역이 얼마나 복잡하게 발달하는지 볼 수 있었습니다. 면역 세포 유형의 구성에 대한 통찰력을 얻기 위해 인간 편도선 조직에도 적용했습니다.
팬이 말했다. “우리는 가능한 모든 세포 상태에 대한 편향되지 않은 전체 보기와 훨씬 더 정밀한 해상도 보기를 얻을 것이며 더 중요한 것은 그들이 조직의 어디에 있는지 '볼' 것입니다. 세포 지도와 세포 아틀라스를 구축하기 위한 강력한 도구입니다.”
Fan 연구실의 박사 후 연구원이자 연구의 주 저자인 Yanxiang Deng은 다음과 같이 말했습니다. 새로운 방법을 사용함으로써 그들은 원래 위치에서 마우스 뇌 조직의 세포 유형의 후생유전체를 식별할 수 있었습니다.”
Karolinska Institutet의 신경교 세포 생물학 교수인 Goncalo Castelo-Branco는 말했다, “병에 걸린 조직에 공간적 ATAC-Seq를 적용하면 가까운 장래에 질병 적소의 맥락에서 특정 세포의 후생유전학적 상태 사이의 전이를 식별할 수 있게 될 것이며, 이는 병리학적 세포 상태의 획득을 중재하는 분자 메커니즘에 대한 통찰력을 제공할 것입니다. ”
저널 참조 :
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. 외. 마우스 및 인간 조직에서 염색질 접근성의 공간적 프로파일링. 자연 (2022). DOI : 10.1038/s41586-022-05094-1
