技術允許大規(guī)模映射單個細胞中的表觀遺傳信息
組蛋白是與DNA結(jié)合并保留有助于開啟或關閉單個基因的信息的微小蛋白質(zhì)。Karolinska研究所的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種技術,可以檢查成千上萬個單個細胞中不同版本的組蛋白如何與基因組結(jié)合。該技術已應用于小鼠大腦,可用于研究其他復雜組織中單細胞水平的表觀遺傳學。該研究發(fā)表在《自然生物技術》雜志上。
卡羅林斯卡研究所醫(yī)學生物化學與生物物理學系的博士后研究員Marek Bartosovic說:“這項技術將成為在表觀遺傳水平上檢查細胞之間差異的重要工具。”“我們預計它將由廣泛的生物醫(yī)學界在廣泛的研究領域中廣泛實施。”
即使我們體內(nèi)的所有細胞都包含完全相同的以DNA編寫的遺傳信息,但它們以不同的方式讀取和執(zhí)行該信息。例如,大腦中的神經(jīng)元讀取DNA的方式與皮膚細胞或脂肪細胞的讀取方式不同。表觀遺傳學在遺傳信息的解釋中起著至關重要的作用,并允許細胞執(zhí)行專門的功能。
組蛋白的修飾是表觀遺傳信息的一種。組蛋白像串珠一樣附著在DNA上,并將其裝飾為“表觀遺傳標簽”。這些標簽標明了應該打開或關閉哪些基因。該系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)以確保在正確的位置和時間在正確的細胞中打開或關閉數(shù)千個基因。
為了更好地理解細胞是如何變得不同和專業(yè)化的,重要的是要知道DNA的哪些部分在每個器官中以及該器官中每個細胞中的哪個組蛋白“標簽”上被標記。直到最近,才可能觀察單個細胞的組蛋白修飾。為了檢查一種特定細胞類型中的組蛋白修飾,將需要非常大量的細胞和繁瑣的細胞分離方法。一種細胞類型的最終表觀遺傳組蛋白譜將是數(shù)千個細胞的平均視圖。
在這項研究中,研究人員描述了一種方法,該方法引入了一種新方法,可在單個細胞中大規(guī)模大規(guī)模觀察組蛋白修飾。通過耦合和進一步優(yōu)化其他表觀基因組學技術,研究人員能夠根據(jù)組蛋白概況確定小鼠腦細胞的基因調(diào)控原理。
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