Инструмент пространственной геномики, картирующий длиннодистантные взаимодействия ДНК с сохранением положения клеток в ткани

Эта статья прошла редакционную проверку в соответствии с процессами и политикой Science X. Редакторы выделили следующие аспекты, обеспечивая достоверность содержания:

Проверка реальности выполнена

Публикация, прошедшая рецензирование

надёжный источник

Проверено на грамматику и отредактировано

ДНК

КитайГенетики

Технология позволяет исследователям изучать хроматиновую архитектуру более высокого порядка, объединяя два подхода и сохраняя пространственный контекст клеток в тканях. Эти подходы представляют собой стратегию микрофлюидного пространственного кодирования, использующую микроканалы для присвоения молекулярных маркеров различным участкам ткани и определения того, где происходят определённые взаимодействия хроматина, а также стратегию лигатурного бесконтактного обнаружения, аналогичную SPRITE, которая выявляет взаимодействия между участками хроматина без физического соединения фрагментов ДНК.

Исследование было опубликовано в журнале .

За пределами короткодействующих взаимодействий хроматина

В последние годы технологии одноклеточной 3D-геномики добились значительного прогресса в понимании конформации хроматина. Однако эти методы не позволяют сохранить пространственное расположение клеток внутри тканей, что затрудняет изучение того, как геномная архитектура регулирует экспрессию генов в естественной клеточной среде.

Недавно разработанные технологии пространственной 3D-геномики опираются на лигатурные стратегии Hi-C, которые в основном выявляют короткодистанционные хроматиновые взаимодействия в пределах 10 мегабаз (Мб).

Чтобы преодолеть эти ограничения, исследователи применили SpaceA к девяти срезам мышиных эмбрионов, охватывающим четыре этапа развития — с 11,5-го по 14,5-й день (с E11.5 по E14.5), и получили около 4 ТБ данных глубокого секвенирования для описания изменений хроматиновой конформации в процессе эмбрионального развития.

Смещения хроматина во время эмбрионального развития

Исследователи, используя SpaceA, обнаружили, что A/B перегородки (compartments) претерпевают драматические изменения с E12.5 по E13.5, и что это происходит одновременно с глубокими транскриптомными изменениями.

Команда также обнаружила другой механизм формирования хроматина, работающий независимо от классического определения A/B-компартамента. Коротко- и среднерадиусные взаимодействия (10–40 Мпн) значительно усилились, взаимодействия между соседними компартаментами усилились, а длиннорадиусные межхромосомные взаимодействия (>40 Мпн) ослабли.

Микроскопия выявила адгезию гетерохроматина в ядрах печеночных клеток, предоставив дополнительные доказательства существования данного иного хроматинового состояния, которое наблюдалось на фоне глобального снижения экспрессии генов. Эта картина отличается от классической модели, в которой экспрессия генов стимулируется за счет переключения между компартментами A/B или внутрикомпарментных взаимодействий.

Юанг Ма и др., «Пространственно разрешённая архитектом генома при эмбриональном развитии мыши», (2026). DOI: 10.1016/j.devcel.2026.09.004

Предоставлено Китайской академией наук

Свати Местри имеет степень бакалавра в области электронной инженерии и работает редактором с 2019 года. Обладает опытом редактирования исследовательских документов в области технологий, здравоохранения и материаловедения; особенно интересуется тематикой технологий и космоса.

Просмотреть профиль полностью →

Имеет степень бакалавра в области математической биологии и степень магистра в области творческого письма. Обладает оригинальным взглядом на науку и язык, много путешествует. Полный профиль →

Отзывы для редакторов