Ett rumsbundet genomikverktyg som kartlägger långdistans-DNA-interaktioner genom att bevara cellernas positioner i en dokumentstruktur

Den här artikeln har granskats enligt Science X:s redaktionella processer och riktlinjer. Redaktörerna har lyft fram följande egenskaper samtidigt som de har säkerställt innehållets tillförlitlighet:

Verifieringen av verklighetsenheten har utförts

Publicering som har genomgått granskning

pålitlig källa

Språklig och textuell bearbetning har utförts

DNA

Kinagenetik

Teknologi möjliggör att forskare kan undersöka högre nivåer av kromatinarkitekturen samtidigt som de bevarar de cellers rumsliga sammanhang i vävnaden, genom att kombinera två ansatser. Dessa ansatser utgörs av mikroflödesmekanisk rumslig barkodning som använder små vätskekanaler för att tilldela molekylära identifierare till olika platser i vävnaden och därmed fastställa var specifika kromatinteraktioner sker, samt SPRITE-liknande ligaturfria kontaktidentifieringsstrategier som detekterar interaktioner mellan kromatinregioner utan att fysiskt koppla ihop DNA-fragment.

Forskningen publicerades i tidskriften .

Bortom kortdistansinteraktioner i kromatin

Senaste årenhar teknologier för tredimensionell genomics på enskilda celler gjort framsteg i förståelsen av kromatins konformation. Men dessa metoder har inte kunnat bevara cellernas rumsliga positioner inom vävnader, vilket försvårar studiet av hur genoms arkitektur reglerar genuttrycket i naturliga cellulära miljöer.

På senare tid har de utvecklade teknologierna för rumslig 3B-genomik främst antagit ligationsbaserade Hi-C-strategier som detekterar korträckviddiga kromatininteraktioner inom 10 megabaser (Mb).

För att övervinna dessa begränsningar tillämpade forskarna SpaceA på nio musembryosnitt som omfattade fyra utvecklingsstadier som sträcker sig från embryodag 11,5 till 14,5 (E11,5–E14,5) och genererade cirka 4 TB djup sekvenseringsdata för att beskriva förändringarna i kromatinkonformationen under embryoutvecklingen.

Kromatinförskjutningar under embryonal utveckling

Forskare har med hjälp av SpaceA funnit att A/B-kompartement genomgår dramatiska förändringar mellan E12,5 och E13,5, och att detta sker i tidsöverlappning med djupa transkriptomiska förändringar.

Ekipen upptäckte också en mekanism för kromatinformation som fungerar oberoende av den klassiska A/B-sekteringen och som är unik för det embryoniska levern. När de medellånga interaktionerna (10–40 Mb) ökade markant stärktes interaktionerna mellan angränsande sekter, medan de långdistanta kromosomövergripande interaktionerna (>40 Mb) avtagande.

Mikroskopi visade att heterokromatin-klistring i levercellers kärnor gav ytterligare bevis för denna annorlunda kromatinkonformation; denna konformation åtföljdes av en global minskning i genuttryck. Denna mönster skiljer sig från den klassiska modellen där genuttryck stimuleras genom A/B-kompartmentsskifte eller intra-kompartmentella interaktioner.

Yuang Ma och kollegor, Rumsligt upplöst genomsfärksarkitektur vid musens embryonala utveckling, (2026). DOI: 10.1016/j.devcel.2026.09.004

Tillhandahållen av Kinas vetenskapsakademi

Swati Mestri har en kandidatexamen i elektronik och har arbetat som innehållsredaktör sedan 2019. Hon har erfarenhet av att redigera forskningsdokument inom områdena teknik, hälsa och materialvetenskap, och är särskilt intresserad av teknik- och rymdfrågor.

Profilen helt →

Hon har en kandidatexamen inom matematisk biologi samt en magisterexamen i kreativt skrivande. Hon är känd för sina unika perspektiv på vetenskap och språk och har rest mycket. Hela profilen →

Återkoppling till redaktörer