在单细胞和FFPE组织样本中检测DNase I过敏位
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
概括
单细胞DNase测序 (scDNase-seq) 可以在单个细胞中检测全基因组的DNase I过敏位 (DHS). 这种超敏感的方法揭示了癌症的细胞特异性调节元素和突变, 推动了个性化医疗.
科学领域:
- 基因组学
- 表观遗传学
- 分子生物学
背景情况:
- 在哺乳动物细胞中,DNase I过敏位 (DHS) 是转录调节元件和染色质状态的关键指标.
- 传统的DNase测序 (DNase-seq) 需要数百万个细胞,这限制了其用于单细胞分析的应用.
- 了解DHS模式的细胞间变异性对于解读基因调节至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种超敏感的方法,即单细胞DNase测序 (scDNase-seq),用于单细胞的全基因组DHS分析.
- 研究DHS模式在单个细胞中的可重复性和可变性.
- 在癌症研究中使用scDNase-seq来识别瘤特异性调节元素和突变.
主要方法:
- 开发用于全基因组DHS检测的单细胞DNase测序 (scDNase-seq) 策略
- 在单细胞中分析DHS模式,与基因修饰和基因表达相关联.
- 将scDNase-seq应用于来自甲状腺癌患者组织的瘤和正常细胞池.
主要成果:
- 在单细胞水平上,scDNase- seq 显示了 DHS 模式的高可重复性.
- 在具有活性基因修饰的高表达基因促进剂和增强剂中观察到构成性DHS,而在修饰较少的区域中则出现可变的DHS.
- 在甲状腺癌中,scDNase-seq发现了数千种瘤特异性DHS,包括影响p53结合和TXNL1表达的突变.
结论:
- scDNase-seq可靠地检测单细胞中的全基因组DHS,扩大了DHS分析的应用.
- 这种方法为细胞特异性基因调节,染色体动态和癌症发展提供了关键的见解.
- scDNase-seq对基础研究,转化研究和个性化医疗具有重大潜力.
