Delovanje celic v tkivu je odvisno od lokalnega okolja. Kartiranje molekularnih lastnosti celic ob pridobivanju njihove natančne lokacije v tkivu je bistveno za boljše razumevanje bolezni.
Pojav prostorske transkriptomike je omogočil preslikavo genske ekspresije na ravni genoma. Kljub temu manjka sposobnost zajemanja prostorskih epigenetskih informacij tkiva na celični ravni in lestvici genoma. Zdaj pa ekipa Yale in raziskovalci Karolinska Instituteta so razvili tehnologijo za prostorsko ločeno profiliranje dostopnosti kromatina tkivnih odsekov. Metoda bi lahko pomagala ustvariti podrobne molekularne atlase posameznih celic v različnih tkivih in želi bolje razumeti, kako se bolezni razvijajo.
Metoda določa, katere regije kromatin so dostopni v celem genomu v celicah na določenih lokacijah v tkivu.
Aktivacija genov zahteva to dostopnost kromatina, ki ponuja jasen vpogled v molekularno stanje katere koli posamezne celice. Pomemben napredek pri razumevanju celične identitete, stanja celice in osnovnih mehanizmov, ki nadzirajo izražanje genov – znan kot Epigenetika – pri razvoju različnih tkiv ali bolezni je sposobnost kombiniranja analize dostopnosti kromatina s prostorsko lego celic.
Rong Fan, profesor biomedicinskega inženirstva na univerzi Yale, je dejal, "Zdaj lahko identificiramo vrste celic, da zgradimo prostorski celični atlas, ki temelji na dostopnosti kromatina. Neposredno lahko vidimo tipe celic na epigenetski ravni za boljšo definicijo celičnih stanj ali odkrivanje tipov celic.«
Znanstveniki so profilirali mišja in človeška tkiva z metodo, imenovano "prostorski-ATAC-seq". Uporaba te metode na možganskem tkivu je znanstvenikom omogočila, da so videli, kako zapleteno se razvijajo različne možganske regije. Da bi dobili vpogled v organizacijo tipov imunskih celic, so ga nanesli tudi na tkivo človeških tonzil.
Fan je rekel, »Dobili bomo nepristranski globalni pogled in pogled z veliko boljšo ločljivostjo vseh možnih stanj celic in, kar je še pomembneje, 'videli', kje so v tkivu. Je močno orodje za izdelavo celičnih zemljevidov in celičnih atlasov.«
Yanxiang Deng, podoktorski sodelavec v Fanovem laboratoriju in glavni avtor študije, je dejal, da z uporabo nove metode bi lahko identificirali epigenom tipov celic v možganskem tkivu miši na njihovi domači lokaciji.«
Goncalo Castelo-Branco, profesor biologije glialnih celic na Karolinska Institute, je dejal, »Uporaba prostorskega ATAC-Seq v obolelih tkivih bi nam lahko v bližnji prihodnosti omogočila identifikacijo prehodov med epigenetskimi stanji v specifičnih celicah v kontekstu niše bolezni, kar bo dalo vpogled v molekularne mehanizme, ki posredujejo pri pridobivanju patoloških celičnih stanj. ”
Referenca dnevnika:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. et al. Prostorsko profiliranje dostopnosti kromatina v mišjih in človeških tkivih. Narava (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05094-1
