単細胞およびFFPE組織サンプルにおけるDNase I過敏部位の全ゲノム検出
Wenfei Jin1, Qingsong Tang1, Mimi Wan2
1Systems Biology Center, Division of Intramural Research, National Heart, Lung, and Blood Institute, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland 20892, USA.
Nature
|November 26, 2015
まとめ
単細胞DNase配列化 (scDNase-seq) は,個々の細胞におけるDNase I過敏部位 (DHS) の全ゲノム検出を可能にします. この超敏感な方法は 細胞特有の制御要素や 癌の変異を明らかにし パーソナライズされた医療を進めるのです
科学分野:
- ゲノミクス
- エピジェネティクス
- 分子生物学
背景:
- DNase I過敏部位 (DHS) は,哺乳類の細胞における転写制御要素とクロマチンの状態の重要な指標である.
- 従来のDNaseシーケンシング (DNase-seq) は,数百万個の細胞を必要とし,単細胞分析の適用を制限しています.
- DHSパターンの細胞間変動を理解することは,遺伝子調節を解読するために不可欠です.
研究 の 目的:
- 単細胞の全ゲノムDHSプロファイリングのための超敏感な方法である単細胞DNaseシーケンシング (scDNase-seq) を開発し,検証する.
- 個々の細胞における DHS パターンの再現性と変化性を調査する.
- scDNase-seqをがん研究における腫瘍特有の調節要素と変異を特定するために適用する.
主な方法:
- ゲノム全体のDHS検出のための単細胞DNase配列化 (scDNase-seq) 戦略の開発.
- 単細胞のDHSパターンの分析,ヒストンの改変と遺伝子発現との相関.
- 甲状腺がん患者の組織からの腫瘍と正常な細胞プールへのscDNase-seqの適用
主要な成果:
- scDNase- seqは,単細胞レベルでのDHSパターンの高い再現性を示しています.
- 構成的なDHSは,活性ヒストンの改変を有する高発現遺伝子プロモーターおよび増強剤で観察され,変数DHSは,より少ない改変を有する領域に現れる.
- scDNase- seqは,p53結合とTXNL1発現に影響する変異を含む,甲状腺がんにおける数千の腫瘍特異のDHSを特定した.
結論:
- scDNase-seqは単細胞で全ゲノムにわたるDHSを確実に検出し,DHS分析のアプリケーションを拡大します.
- この方法は,細胞特異的な遺伝子調節,クロマチンの動態,および癌の発達に関する重要な洞察を提供します.
- scDNase-seqは,基礎研究,トランスレーション研究,パーソナライズド医療に重要な可能性を秘めています.
