組蛋白是與DNA結(jié)合并保留有助于開啟或關(guān)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(shù)，可以檢查成千上萬個單個細(xì)胞中不同版本的組蛋白如何與基因組結(jié)合。該技術(shù)已應(yīng)用于小鼠大腦，可用于研究其他復(fù)雜組織中單細(xì)胞水平的表觀遺傳學(xué)。該研究發(fā)表在《自然生物技術(shù)》雜志上。

卡羅林斯卡研究所醫(yī)學(xué)生物化學(xué)與生物物理學(xué)系的博士后研究員Marek Bartosovic說：“這項技術(shù)將成為在表觀遺傳水平上檢查細(xì)胞之間差異的重要工具。”“我們預(yù)計它將由廣泛的生物醫(yī)學(xué)界在廣泛的研究領(lǐng)域中廣泛實施。”

即使我們體內(nèi)的所有細(xì)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(xì)胞或脂肪細(xì)胞的讀取方式不同。表觀遺傳學(xué)在遺傳信息的解釋中起著至關(guān)重要的作用，并允許細(xì)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(biāo)簽”。這些標(biāo)簽標(biāo)明了應(yīng)該打開或關(guān)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(xì)胞中打開或關(guān)閉數(shù)千個基因。

為了更好地理解細(xì)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(xì)胞中的哪個組蛋白“標(biāo)簽”上被標(biāo)記。直到最近，才可能觀察單個細(xì)胞的組蛋白修飾。為了檢查一種特定細(xì)胞類型中的組蛋白修飾，將需要非常大量的細(xì)胞和繁瑣的細(xì)胞分離方法。一種細(xì)胞類型的最終表觀遺傳組蛋白譜將是數(shù)千個細(xì)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(xì)胞中大規(guī)模大規(guī)模觀察組蛋白修飾。通過耦合和進(jìn)一步優(yōu)化其他表觀基因組學(xué)技術(shù)，研究人員能夠根據(jù)組蛋白概況確定小鼠腦細(xì)胞的基因調(diào)控原理。