空間的マルチオミクスは,細胞型特有の核区画を明らかにする

科学分野:

• 細胞生物学
• ゲノミクス
• エピジェネティクス

背景:

• 哺乳類の核には,遺伝子調節とゲノム組織に影響を与える多様な細胞特有の亜核構造が含まれています.
• これらの構造を理解するには,複雑な組織内の単細胞での分子成分,ゲノム関連,および転写効果のマッピングが必要です.

研究 の 目的:

• 単細胞におけるゲノムロシ,新生トランスクリプトーム,および亜核構造の同時マッピングのための新しい高解像度マルチオミックスの方法の開発および適用.
• 細胞型特異的なクロマチン組織,遺伝子調節,複雑な組織における亜核構造の役割を調査する.

主な方法:

• 100,049のゲノムロシ, 17,856の遺伝子の新生トランスクリプトーム,および単細胞の亜核構造の同時マッピングのための2層DNAseqFISH+の開発.
• 成人マウスの小脳マルチオミクスデータセットへの方法の適用
• 100~200キロベースから~1メガベースまでのゲノムスケールでのイメージングベースのクロマチンプロファイリングデータの分析.

主要な成果:

• 抑制性クロマチンの領域は,ゲノム全体で活性領域よりも大きな細胞タイプの多様性を表しています.
• RNAポリメラーゼIIの焦点は,核の斑点とは異なる細胞型特異の長い遺伝子と関連している.
• 細胞型特異的ヘテロクロマチン (H3K27me3,H4K20me3) は,遺伝子/クラスターで濃縮され,神経細胞と膠質細胞の染色体位置と相互作用に影響を与えます.

結論:

• 2層のDNAseqFISH+は,亜核構造とそれらのゲノム関連性の単細胞,高解像度のマルチオミクスビューを提供します.
• この発見は,複合組織内の遺伝子調節と3Dゲノム組織に対する亜核構造の影響を洞察する.