组织中的细胞功能取决于局部环境。 在获取细胞在组织内的确切位置的同时绘制细胞的分子特性对于更好地了解疾病至关重要。
空间转录组学的出现使基因组规模的基因表达图谱成为可能。 尽管如此，仍缺乏在细胞水平和基因组尺度上捕获组织空间表观遗传信息的能力。 现在，一队 Yale 和卡罗林斯卡学院的研究人员开发了一种空间分辨染色质可及性分析组织切片的技术。 该方法可以帮助创建不同组织中单个细胞的详细分子图谱，旨在更好地了解疾病是如何发展的。
该方法定义了哪些区域 染色质 在组织中特定位置的细胞中可在全基因组范围内访问。
基因激活需要这种染色质可及性，这为任何特定细胞的分子状况提供了独特的见解。 在理解细胞特性、细胞状态和控制基因表达的潜在机制方面取得了重大进展——被称为 表观遗传学 – 在各种组织或疾病的发展中，能够将染色质可及性分析与细胞的空间位置相结合。
耶鲁大学生物医学工程教授范荣说， “现在我们可以识别细胞类型，以基于染色质可及性构建空间细胞图谱。 我们可以直接在表观遗传水平上查看细胞类型，以便更好地定义细胞状态或发现细胞类型。”
科学家们使用一种称为“空间-ATAC-seq”的方法对小鼠和人体组织进行了分析。 在脑组织上使用这种方法使科学家们能够看到不同的大脑区域是如何复杂地发育的。 为了深入了解免疫细胞类型的组织，他们还将其应用于人类扁桃体组织。
范说， “我们将获得所有可能的细胞状态的无偏见的全局视图和更精细的分辨率视图，更重要的是，‘看到’它们在组织中的位置。 它是构建细胞图和细胞图谱的强大工具。”
范博士实验室的博士后、该研究的主要作者邓彦翔说， 通过使用新方法，他们可以识别小鼠脑组织中细胞类型的表观基因组。”
Goncalo Castelo-Branco，卡罗林斯卡医学院神经胶质细胞生物学教授， 说过, “在患病组织中应用空间 ATAC-Seq 可能使我们能够在不久的将来识别疾病生态位背景下特定细胞中表观遗传状态之间的转变，这将有助于深入了解介导获得病理细胞状态的分子机制。 ”
杂志参考：
- Deng, Y., Bartosovic, M., Ma, S. 等人。 小鼠和人体组织中染色质可及性的空间分析。 自然 （2022）。 DOI： 10.1038/s41586-022-05094-1
