《Nature Biotechnology》新技術增強了對染色質組織的認識

來源：作者：人氣：-發表時間：2024-10-22 12:37:00【大中小】

摘要：研究人員開發了一種名為“液滴Hi-C”的新技術。

加州大學圣地亞哥分校表觀基因組學中心（C4E）的研究人員開發了一種名為“液滴Hi-C（Droplet Hi-C）”的新技術，該技術使科學家能夠快速確定染色質組織，即細胞內遺傳物質的排列。

染色質組織影響著我們細胞中基因的激活方式，進而影響著這些細胞的功能。除了比現有的研究染色質組織的方法更快之外，液滴Hi-C更便宜，這可以使科學家更容易理解基因如何影響復雜疾病的進展，如癌癥和神經系統疾病。

圖1 Droplet Hi-C的概述和性能

在最新的科學研究中，分析染色質結構的方法取得了重要進展。目前，傳統的染色質構象分析方法在異質組織中應用受限，難以實現規模化分析。為了解決這一問題，科學家們引入了一種名為Droplet Hi-C的技術，該技術利用商業化的微流控設備，在液滴中進行高通量的單細胞染色質構象分析。通過Droplet Hi-C技術，研究人員成功繪制了小鼠皮層的染色質結構圖，并分析了主要皮層細胞類型的基因調控程序。此外，該技術還被應用于人類膠質母細胞瘤、結直腸癌和血癌細胞中的拷貝數變異、結構變異和染色體外DNA的檢測，揭示了治療過程中的克隆動態和其他致癌事件。

為了進一步提升分析的深度，科學家們對Droplet Hi-C技術進行了優化，使其能夠同時對單細胞中的染色質結構和轉錄組進行聯合分析。這為探索正常組織和腫瘤中染色質結構與基因表達之間的聯系提供了便利。

這項研究發表在10月18日的《Nature Biotechnology》雜志上，由C4E主任、加州大學圣地亞哥分校醫學院細胞與分子醫學系教授Bing Ren博士領導。

從長遠來看，液滴Hi-C可以推動新藥物靶點的發現，并有助于解釋癌癥如何進化到抵抗治療。這項技術也可以應用于臨床環境，在那里它可以提供個性化的疾病進展和治療方案。

去年中山大學丁俊軍、暨南大學范麗麗及四川大學曾筱茜團隊發表在《Nature Structural & Molecular Biology》上的研究，介紹了一種單細胞多模式組學方法——單細胞轉錄組測序（scCARE-seq），該方法允許同時檢測染色質結構和信使RNA表達。通過scCARE-seq，研究人員觀察到與單細胞染色質構象捕獲相比，細胞簇的分離得到了改善。

圖2 Droplet Hi-C能夠對異質組織中的染色質結構進行可擴展的單細胞分析

今年7月，在植物學領域，清華大學生命學院孫前文團隊的研究揭示了植物異染色質染色中心形成的分子及進化機制。該研究指出，異染色質蛋白ADCP1通過與其互作蛋白HMGA以及異染色質進行多價態互作介導的相分離，促進染色中心的形成和轉座子沉默。

Droplet Hi-C技術的出現不僅解決了異質組織中染色質分析的關鍵難題，還增強了我們對基因調控的理解。這些技術的發展為我們提供了更深入地探索生命科學問題的工具，特別是在基因表達調控和疾病治療領域。

參考資料

[1] Droplet Hi-C enables scalable, single-cell profiling of chromatin architecture in heterogeneous tissues


官網：m.baichuan365.com	微信服務號：iseebio	微博：seebiobiotech


商城：mall.seebio.cn	微信訂閱號：seebiotech	泉養堂：www.canmedo.com

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此文關鍵字：液滴Hi-C Droplet Hi-C

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