超分辨率兼容DNA标记技术揭示了在分化过程中染色体的移动性和组织变化

科学领域:

• 细胞生物学 细胞生物学
• 神经科学是一个神经科学.
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 染色质动力学对于细胞分化至关重要,但研究活细胞中的全球染色质流动性是具有挑战性的.
• 现有的用于观察分化过程中的染色质行为工具是有限的.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的代谢标记探针,用于跟踪活细胞中的染色质动态.
• 研究神经分化过程中染色质流动性和组织的变化.

主要方法:

• 使用一种新型的罗达胺结合脱氧西提丁三酸盐 (dC^SiRTP) 通过合成输送器 (SNTT1) 传递的染色质的代谢标记.
• 相对对焦和STED超分辨率显微镜用于量化染色体域大小.
• 超分辨率显微镜与单个粒子跟踪分析染色质的移动性.
• 微球菌核酶消化试验,染色体紧缩和基因组修饰分析.

主要成果:

• 该dC^SiRTP探针已成功输入人体诱导多能干细胞 (iPSC) 和神经干细胞 (NSC).
• 在从iPSC转移到神经元的过程中,染色质的移动性显著下降.
• 神经元差异化与染色质可访问性降低和与异染色质相关的基因组修饰增加相关.

结论:

• 开发的探测器可以实时跟踪活细胞在分化过程中的染色质动态.
• 染色体经历结构变化,在神经发生过程中变得更紧,更难以接近.
• 这些发现为细胞命运承诺期间的染色质组织调节提供了新的见解.