Клеточная функция в ткани зависит от локальной среды. Картирование молекулярных свойств клеток при определении их точного местоположения в ткани имеет важное значение для лучшего понимания болезни.
Появление пространственной транскриптомики сделало возможным картирование экспрессии генов в масштабе генома. Тем не менее, отсутствует возможность захвата пространственной эпигенетической информации о ткани на клеточном уровне и в масштабе генома. Теперь команда из Йельский университет и исследователи из Каролинского института разработали технологию для профилирования доступности хроматина в срезах тканей с пространственным разрешением. Этот метод может помочь в создании подробных молекулярных атласов отдельных клеток в различных тканях и направлен на то, чтобы лучше понять, как развиваются заболевания.
Метод определяет, какие регионы хроматин доступны для всего генома в клетках в определенных местах ткани.
Активация генов требует этой доступности хроматина, которая дает четкое представление о молекулярном состоянии любой конкретной клетки. Значительный прогресс в понимании клеточной идентичности, состояния клеток и лежащих в их основе механизмов, контролирующих экспрессию генов. эпигенетика – при развитии различных тканей или заболеваний – это возможность совмещать анализ доступности хроматина с пространственным расположением клеток.
Ронг Фан, профессор биомедицинской инженерии Йельского университета, сказал: «Теперь мы можем определить типы клеток для построения пространственного клеточного атласа на основе доступности хроматина. Мы можем напрямую видеть типы клеток на эпигенетическом уровне для лучшего определения состояний клеток или для обнаружения типов клеток».
Ученые изучили ткани как мыши, так и человека, используя метод под названием «spatial-ATAC-seq». Использование этого метода на ткани головного мозга позволило ученым увидеть, как запутанно развиваются различные области мозга. Чтобы получить представление об организации типов иммунных клеток, они также применили его к ткани миндалин человека.
Фан сказал, «Мы получим непредвзятое глобальное представление и представление с гораздо более высоким разрешением всех возможных состояний клеток и, что более важно, «увидим», где они находятся в ткани. Это мощный инструмент для создания карт и атласов клеток».
Яньсян Дэн, научный сотрудник лаборатории Фаня и ведущий автор исследования, сказал, что с помощью нового метода они смогли идентифицировать эпигеном типов клеток в ткани мозга мыши в их естественном местоположении».
Гонсало Каштелу-Бранко, профессор биологии глиальных клеток Каролинского института, — сказал, «Применение пространственной ATAC-Seq в пораженных тканях может позволить нам в ближайшем будущем идентифицировать переходы между эпигенетическими состояниями в конкретных клетках в контексте ниши заболевания, что даст представление о молекулярных механизмах, опосредующих приобретение патологических клеточных состояний. ”
Справочник журнала:
- Денг Ю., Бартосович М., Ма С. и соавт. Пространственное профилирование доступности хроматина в тканях мыши и человека. природа (2022). ДОИ: 10.1038/s41586-022-05094-1
