CRISPR活细胞成像技术揭示了多个非重复基因位点上的染色质动态及增强子之间的相互作用

《Nature Biotechnology》：CRISPR live-cell imaging reveals chromatin dynamics and enhancer interactions at multiple non-repetitive loci

三维基因组动态可视化方法及在细胞调控中的应用

　　

摘要

现有的方法在可视化三维基因组中的动态变化、启动子-增强子相互作用以及非重复基因位点上的表观遗传修饰影响方面存在局限性。在这里，我们介绍了CRISPR PRO-LiveFISH（基于正交碱基的聚合gRNA的LiveFISH技术），该技术结合了扩展遗传字母表技术和合理设计的单导向RNA（sgRNA），能够高效地在活细胞中标记多个非重复基因位点。这种优化后的方法可以同时成像多达六个基因位点，并且仅需10个sgRNA即可实现非重复基因位点的成像，无需信号放大。我们在多种细胞类型中验证了该方法的有效性，包括原代细胞，并利用它来揭示增强子-启动子的动态关系以及基因组动态与表观遗传状态之间的关联。我们还发现，尽管存在空间移动性，PCDHα与增强子的相互作用仍然能够持续存在；同时，BRD4能够维持超级增强子与MYC癌基因表达的调控联系。CRISPR PRO-LiveFISH可以应用于活细胞中染色质动态和基因组组织结构的多种研究。