Narzędzie do mapowania długodystansowych interakcji DNA w genomice przestrzennej, zachowujące położenie komórek w tkance

Ten artykuł został podany pod recenzję zgodnie z procesem redakcyjnym i polityką Science X. Redaktorzy, dbając o wiarygodność treści, wyróżnili następujące cechy:

sprawdzono rzeczywistość

Opublikowano po recenzji

wiarygodne źródło

przetworzenie gramatyczne i redakcja tekstu

DNA

ChińGenetyki

Technologia umożliwia badaczom badanie wyższego rzędu architektury chromatyny, łącząc dwa podejścia i zachowując kontekst przestrzenny komórek w tkankach. Te podejścia opierają się na mikroprzepływowym kodowaniu przestrzennym, które wykorzystuje małe kanały płynowe do przypisywania molekularnych znaczników do różnych lokalizacji w tkance, umożliwiając określenie, gdzie zachodzą określone interakcje chromatyny, oraz na strategii wykrywania kontaktów bez ligacji, takiej jak SPRITE, która wykrywa interakcje między regionami chromatyny bez fizycznego łączenia fragmentów DNA.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie .

Poza krótkozasięgowymi interakcjami chromatyny

W ostatnich latach technologie jednokomórkowego genomiku 3D odnotowały postępy w rozumieniu konformacji chromatyny. Jednakże, ponieważ metody te nie są w stanie zachować przestrzennego położenia komórek w tkankach, utrudniają one badanie, w jaki sposób architektura genomu reguluje ekspresję genów w naturalnych środowiskach komórkowych.

W ostatnim czasie rozwijane technologie 3D genomiki przestrzennej oparły się na strategiach Hi-C opartych na ligacji, które wykrywają głównie krótkozasięgowe interakcje chromatynowe w zakresie do 10 megapar (Mb).

Aby pokonać te ograniczenia, badacze zastosowali SpaceA na dziewięciu przekrojach embrii myszy obejmujących cztery etapy rozwoju, rozciągające się od dnia 11,5. do dnia 14,5. (E11.5-E14.5), generując około 4 TB danych z głębokiego sekwencjonowania w celu opisania zmian w konformacji chromatyny podczas rozwoju embrii.

Przesunięcia chromatyny podczas rozwoju embrionalnego

Badacze, korzystając z narzędzia SpaceA, odkryli, że komory (compartments) A/B doświadczają dramatycznej zmiany w okresie od E12.5 do E13.5, co odbywa się równolegle z głębokimi zmianami transkriptomowymi.

Zespół badaczy odkrył również mechanizm formowania chromatyny, działający niezależnie od klasycznego wyznaczania granic komórek A/B. W tym procesie interakcje o średnim zasięgu (10–40 Mb) wyraźnie się nasiliły, wzmosiły się interakcje między sąsiednimi komórkami, natomiast interakcje międzychromosomowe o długim zasięgu (>40 Mb) osłabły.

Mikroskopia, ujawniając adhezję heterochromatynu w jadrach komórek wątrobowych, dostarczyła dodatkowych dowodów na istnienie tego rodzaju struktury chromatynowej, która występowała wraz z ogólnym spadkiem ekspresji genów. Ten wzorzec różni się od klasycznego modelu, w którym ekspresja genów jest stymulowana poprzez zmianę kompartymentacji A/B lub interakcje wewnątrz kompartymentacji.

Yuang Ma i wsp., „Spatially resolved genome architecture w embriogenezie myszy”, (2026). DOI: 10.1016/j.devcel.2026.09.004

Zapewnione przez Chińską Akademię Nauk

Swati Mestri posiada tytuł licencjata w dziedzinie inżynierii elektrycznej i od 2019 roku pracuje jako redaktorka treści. Posiada doświadczenie w redakcji dokumentacji badawczej w takich dziedzinach jak technologia, zdrowie i nauki o materiałach; szczególnie interesuje się tematyką technologii i kosmosu.

Pełny profil →

Posiada stopień licencjata w dziedzinie biologii matematycznej oraz stopień magistra w dziedzinie twórczej pisarskiej. Charakteryzuje się oryginalnym podejściem do nauki i języka oraz wiele podróżuje. Zobacz pełny profil →

Opinie dla redaktorów