连接在单个细胞基因表达和DNA甲基化

比利时的研究人员在英国和一种新方法可以研究单个细胞的表观基因组和转录组在同一时间。协议,发表在自然方法之间的关系,帮助科学家确定DNA甲基化和基因表达的变化。

单细胞测序技术近年来发展迅速,并被广泛用于研究基因表达谱(转录组)细胞之间的差异。最近的单细胞协议也允许研究人员探索DNA的化学改性(表观遗传学),例如DNA甲基化,这是一个推动基因表达的变化。直到现在,才有可能单独研究单细胞转录组和表观基因组。

”这个新实验协议允许您分析RNA和DNA甲基化并行的单细胞,”奥利弗说Stegle EMBL的欧洲生物信息学研究所(EMBL-EBI)。“我们的方法提供了第一个直接视图在DNA甲基化和异质性之间的关系在单个细胞的特定基因表达的变化。”

“这个方法结合我们之前开发的协议并行DNA和RNA序列与新单细胞表观遗传学的进步,”维尔康姆基金会桑格研究所的亨利沃特解释说,Katholieke项目鲁汶,比利时。“结果是一个优化的方法,用最大的生物信息可以从一个细胞获得。”

测试方法(称为scM&T-seq),该组织利用小鼠胚胎干细胞(ESCs)在他们之间不断切换不同的阶段的基因表达状态。正如在早期胚胎的细胞,这些细胞的身份是液体,而不是固定的。研究人员使用并行两种技术:一个显示详细信息表达(有多少变化,异质性是来自)和一个研究DNA甲基化在同一细胞。对于每个单元格,他们获得足够的报道研究表观遗传和转录组数千个基因的多样性。

“ESCs的表观遗传状态是高度可变,这变异与基因表达变化有关,”解释狼Reik Babraham研究所和维尔康姆基金会桑格研究所。”的转录差异我们看到被认为是由DNA的修改,但是现在我们有一个技术,让我们看一个单一细胞和DNA甲基化和基因表达之间的关系发现以前未知的。理解发展是非常重要的,我们把这些关系,并让他们对的。”

“我们统计方法揭示了数以百计的个体之间的关联变量表观遗传区域和基因表达,“创造者的EMBL-EBI Angermueller补充道。“这些协会可以提供重要的见解如何维护和多能性细胞分化是如何监管。”

展望未来,研究人员预计,新协议提供新的机遇同时研究多个不同的分子层。这将会是一个漫长的过程对理解之间的联系基因表达DNA甲基化在单身细胞这种关系,识别的因素影响。这样的研究可以为了解正常的发展和变化,与衰老和癌症的发生。

桑格研究所内的方法开发/ EMBL-EBI单细胞基因组学中心,合作开发单细胞技术并将它们应用于新的生物问题。