Nature Methods发表单细胞重亚硫酸盐测序技术

【字体: 时间:2014年07月22日 来源:生物通

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  Babraham研究所和Wellcome Trust Sanger研究所的科学家们开发了一个单细胞表观遗传学检测技术,并将其发表在七月二十日的Nature Methods杂志上。这一成果可以帮助人们解读,环境怎样影响人类的发育和遗传性状。

  

生物通报道:Babraham研究所和Wellcome Trust Sanger研究所的科学家们开发了一个单细胞表观遗传学检测技术,并将其发表在七月二十日的Nature Methods杂志上。这一成果可以帮助人们解读,环境怎样影响人类的发育和遗传性状。

“表观遗传学标志”是指DNA上的化学或蛋白标签,它们在某种意义上可以作为细胞的记忆。表观遗传学标志可以在不改变DNA序列的情况下,在DNA上记录细胞过往的经历。在正常发育过程中,这些标签决定着基因的开启或关闭,进而控制细胞的命运。而环境线索(比如膳食)能改变DNA上的表观遗传学标签,对生物健康产生长期的影响。

甲基化是一种非常关键的表观遗传学标签,研究人员开发的单细胞重亚硫酸盐测序(scBS-seq)可以对单个细胞的所有DNA甲基化进行全基因组分析。在scBS-seq的帮助下,人们可以进一步理解胚胎的发育机制,更好的进行癌症和不孕不育的治疗。

Babraham研究所的Dr Gavin Kelsey说:“获得单个细胞的甲基化组信息,有助于全面理解早期胚胎发育和癌症的进程,对开发干细胞疗法也有帮助。”

“目前在表观遗传学领域,人们大多将小鼠作为模式生物进行早期发育研究。而我们的单细胞技术可以检测到人类早期胚胎发育中的表观遗传学变化,这样的研究此前只能在相当有限的组织中进行。”

研究人员首先用重亚硫酸盐处理细胞DNA,然后对这些DNA进行扩增和高通量测序,检测甲基化的定位和受到影响的基因。(延伸阅读:鉴别DNA甲基化,总有一款工具适合你

此前的甲基化检测是在大量混合细胞中进行的,忽略了每个细胞的独特性,不能得到确切的信息。实际上,不同细胞的许多甲基化差异位于基因活性的控制位点。

“这项研究向人们展示,大规模单细胞表观遗传学分析是可以实现的。这样的技术可以帮助我们理解表观遗传学改变对胚胎发育的控制机制。单细胞重亚硫酸盐测序不仅是基础生物学研究的有用工具,也有着广泛的临床应用前景,例如分析单个癌细胞帮助医生进行个性化治疗,帮助改善辅助生育技术中的表观遗传学问题。”

 

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:

Single-cell genome-wide bisulfite sequencing for assessing epigenetic heterogeneity

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