一次一个单元

多细胞开发始于单个单元

地球上的每个人都由超过30万亿个细胞组成 - 均来自单个细胞。这些细胞组成了数百种不同的细胞类型,其角色从防御感染的保护到将信息从四肢携带到我们的大脑,这对生命至关重要。生物科学的一个长期目标是了解如何指定每个单个细胞,以及如何在发育过程中对整个生物的贡献以及疾病发作期间出了什么问题。在短短的几个世纪中,研究人员已经从几乎无法可视化细胞到描述归因于下一代测序(NGS)的细胞中的几乎每个遗传分子。

为了进一步实现这一目标,已经创建了大型国际合作项目,例如Human Cell Atlas(HCA),Chan Zuckerberg倡议(CZI)和人类生物分子图集计划(Hubmap),目的是使用单核NGS技术来识别和识别和识别和识别和识别和描述人体中的每种细胞类型 - 一次单个细胞。

单细胞甲基

在使用下一代测序技术的最前沿是研究表观基因组的能力。已证明,研究和基本表观基因组最良好的表观基因组标记之一,已证明对于基因表达的印记和细胞型特异性调节,至关重要。德赢vwin体育平台入口

当前的主流方法,例如全基因组亚硫酸盐测序(WGBS-SEQ)和基于阵列的技术,使用从成千上万到数十万个细胞收集的DNA查询DNA甲基化(大量测序)。德赢vwin体育平台入口通过一次从数千个细胞中分离DNA,可以错过存在的异质性,并掩盖从茎和癌细胞等稀有细胞群体中的信号。最近,已经开发了用于单细胞应用的亚硫酸盐测序,从而使细胞之间甲基化异质性的前所未有的探索,以及鉴定新发现细胞类型的新细胞类型和调节网络1-5

在最近的科学论文中,来自萨尔克研究所(Salk Institute)约瑟夫·埃克(Joseph Ecker)实验室教授的研究人员开发了一项方案(SNMC-SEQ),将单个核与小鼠和人体组织样品的额叶皮质分离。将细胞分类为384孔板的孔,并使用Zymo EZ DNA甲基化 - 甲基化化学化学,合并和结果的文库对单核内的DNA进行了BiSulfite。德赢vwin体育平台入口他们能够分别在小鼠和人类样品中为16和21个细胞亚群定义甲基化特征,包括一种新的细胞类型5

另一种新方法,科幻-met5利用Zymo EZ DNA甲基化技术开发了开发。德赢vwin体育平台入口利用这些令人兴奋的技术,在单细胞水平上绘制DNA甲基化揭示了各种细胞类型的甲基组中广泛的异质性,包括卵母细胞,成纤德赢vwin体育平台入口维细胞,肝脏和大脑3–8。通过测序的不同细胞类型的正常单细胞甲基组,未来的研究人员现在可以在疾病状态的背景下开始研究单核甲基甲基,以研究细胞型特异性变化并发现新的生物标志物。

新的边界

已知染色体的特定位置和总体三维(3D)结构的甲基化水平已知可以调节基因表达,但是它们如何调节彼此。现在,随着单细胞多矩技术的出现DNA甲基化,染色质可及性,转录和3D染色体结构,以各种组合可以同时测量相同的细胞德赢vwin体育平台入口9–13。例如,两种方法SCM&T-SEQ9和scnmt-seq10被用来发现干细胞中染色质可及性,甲基化和转录之间的新关系。使用这些技术,甲基化和转录动力学之间的新型关系以及这些关系如何调节发展轨迹。

为了研究同一细胞中的3D染色质结构和甲基化,开发了两种新方法。scmethyl-hic11用于检查干细胞和SN-M3C-Seq12用于研究脑细胞。两组研究人员都表明存在与特定甲基化模式相关的细胞类型特异性结构。同时测量这些事件已经揭示了对DNA甲基化,染色质访问性和基因表达如何调节的宝贵见解。德赢vwin体育平台入口多个“ OMIC”信息的整合允许阐明甲基化,3D体系结构和转录之间的关系。

单细胞DNA甲基化测序技德赢vwin体育平台入口术正在改变研究人员对整个生物体中细胞类型多样性的理解,并允许无与伦比的发育和疾病发作事件解决。Zymo Research自豪地为这项新革命做出了贡献,并继续支持创新和开创性的研究。

了解有关此博客中使用的Zymo EZ甲基化技术的更多信息:

学到更多

参考:
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