Perfiles de modificación de la cromatina con resolución espacial a nivel celular

Área de la Ciencia:

• La genómica
• La epigenética
• Biología espacial

Sus antecedentes:

• La ómica espacial es un campo que avanza rápidamente en la investigación biológica y biomédica.
• Comprender la organización espacial de las modificaciones epigenéticas es crucial para descifrar las funciones y el desarrollo celular.

Objetivo del estudio:

• Introducir el CUT&Tag espacial, un nuevo método para el perfilamiento de las modificaciones histónicas en todo el genoma con resolución espacial.
• Demostrar la aplicación de CUT&Tag espacial en embriones y cerebros de ratón para investigar la regulación epigenética y el patrón celular.

Principales métodos:

• Integración de la química CUT&Tag in situ con el código de barras determinista microfluídico y la secuenciación de próxima generación.
• Aplicación de CUT&Tag espacial para el perfil de la modificación de histonas en todo el genoma en muestras de tejidos.
• Utilizando imágenes de inmunofluorescencia para identificar núcleos individuales dentro de los píxeles de 20 micrómetros para la derivación del epigenoma de una sola célula.

Principales resultados:

• Los estados de cromatina resueltos espacialmente se mapearon en embriones de ratón, revelando regulaciones epigenéticas específicas del tejido.
• Se obtuvo información espacial a escala de tejidos, correlacionada con las referencias ENCODE.
• Se aclaró el control epigenético del desarrollo de la capa cortical y el patrón de tipo celular espacial en el cerebro del ratón.
• Los epigenomas unicelulares se obtuvieron con éxito in situ a partir de datos de perfiles espaciales.

Conclusiones:

• El Spatial-CUT&Tag proporciona una poderosa herramienta para el perfilamiento del epigenoma espacial de alta resolución en los tejidos.
• El método ofrece nuevas oportunidades para estudiar la regulación epigenética, la función celular y las decisiones del destino tanto en la fisiología normal como en la enfermedad.
• Esta técnica avanza en el campo de la ómica espacial al permitir el análisis detallado de los estados de la cromatina dentro de su contexto de tejido nativo.