Функціонування клітин у тканинах залежить від місцевого середовища. Картування молекулярних властивостей клітин із одночасним визначенням їхнього точного розташування в тканині має важливе значення для кращого розуміння хвороби.
Поява просторової транскриптоміки уможливила картування експресії генів у масштабі генома. Тим не менш, бракує здатності фіксувати просторову епігенетичну інформацію тканини на клітинному рівні та в масштабі геному. Тепер команда з Єльський університет і дослідники Каролінського інституту розробили технологію просторово розділеного профілю доступності хроматину зрізів тканини. Метод може допомогти створити детальні молекулярні атласи окремих клітин у різних тканинах і має на меті краще зрозуміти, як розвиваються хвороби.
Метод визначає, які регіони хроматин доступні по всьому геному в клітинах у певних місцях тканини.
Для активації генів потрібна така доступність хроматину, яка пропонує чітке уявлення про молекулярний стан будь-якої конкретної клітини. Значний прогрес у розумінні ідентичності клітини, стану клітини та основних механізмів, які контролюють експресію генів, відомих як епігенетика – у розвитку різних тканин або захворювань є можливість поєднувати аналіз доступності хроматину з просторовим розташуванням клітин.
Ронг Фан, професор біомедичної інженерії в Єльському університеті, сказав: «Тепер ми можемо визначити типи клітин, щоб побудувати просторовий атлас клітин на основі доступності хроматину. Ми можемо безпосередньо бачити типи клітин на епігенетичному рівні для кращого визначення стану клітин або виявлення типів клітин».
Вчені профілювали тканини як миші, так і людини за допомогою методу під назвою «просторова ATAC-seq». Використання цього методу на тканині мозку дозволило вченим побачити, як складно розвиваються різні ділянки мозку. Щоб отримати уявлення про організацію типів імунних клітин, вони також застосували його до тканини мигдалин людини.
Фанат сказав, «Ми отримаємо неупереджене глобальне уявлення та набагато кращу роздільну здатність усіх можливих станів клітин, і, що більш важливо, «бачимо», де вони знаходяться в тканині. Це потужний інструмент для побудови клітинних карт і клітинних атласів».
Яньсян Ден, науковий співробітник лабораторії Фана та провідний автор дослідження, сказав, що використовуючи новий метод, вони могли ідентифікувати епігеном типів клітин у тканині мозку миші в їх рідному місці».
Гонсало Кастело-Бранко, професор біології гліальних клітин Каролінського інституту, сказав, «Застосування просторового ATAC-Seq в уражених тканинах може дозволити нам у найближчому майбутньому ідентифікувати переходи між епігенетичними станами в конкретних клітинах у контексті ніші захворювання, що дасть уявлення про молекулярні механізми, які опосередковують придбання патологічних клітинних станів. »
Довідка з журналу:
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. та ін. Просторове профілювання доступності хроматину в тканинах миші та людини. природа (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05094-1
