El cribado de CRISPR de una sola célula y el perfilado epigenómico revelan redes reguladoras de genes causales

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología molecular
• Biología celular

Sus antecedentes:

• Comprender las redes reguladoras de genes es crucial para descifrar el desarrollo celular y la enfermedad.
• Los métodos actuales a menudo carecen de la resolución para diseccionar interacciones complejas dentro de células individuales.

Objetivo del estudio:

• Introducir Perturb-ATAC, una nueva tecnología de una sola célula para perfilar redes reguladoras de genes.
• Investigar las funciones de los factores de transcripción, los modificadores de la cromatina y los ARN no codificantes en los procesos celulares.

Principales métodos:

• Perturb-ATAC combina la interferencia y el nocaut de CRISPR multiplexado con el ATAC-seq de una sola célula.
• La detección simultánea de ARN guía y sitios de cromatina abiertos permite el mapeo genotipo-fenotipo.
• Aplicado a ~ 4,300 células individuales, analizando más de 63 relaciones genotipo-fenotipo.

Principales resultados:

• En los linfocitos B humanos, se identificaron reguladores de la accesibilidad de la cromatina, la ocupación de la TF y el posicionamiento del nucleosoma.
• Descubrió una jerarquía TF que rige el estado de las células B, la variación y los elementos asociados a la enfermedad.
• En las células epidérmicas, se revelaron módulos secuenciales de elementos cis que especifican el destino de los queratinocitos.
• Se descubrieron relaciones epistáticas de TF e interacciones sinérgicas basadas en la co-localización genómica.

Conclusiones:

• Perturb-ATAC es una estrategia poderosa para diseccionar las redes reguladoras de genes en el desarrollo y la enfermedad.
• El método proporciona una visión sin precedentes de los procesos de toma de decisiones celulares.