新方法可分析单个细胞的DNA甲基化

DNA甲基化是一种基本的表观遗传修饰，能够调控基因表达，维持基因组完整性并决定细胞身份。

传统的测序方法（比如RRBS）虽然阐明了全基因组甲基化景观，但无法揭示细胞间的差异，限制了人们对发育、分化和疾病过程中甲基化异质性的了解。

中国科学院合肥物质科学研究院等机构的研究人员近日开发出一种标准化工作流程，可用于分析单个细胞中的DNA甲基化。

这种名为多重单细胞RRBS（Msc-RRBS）的方案将改进的实验室流程与自动化数据分析工具相结合，便于人们研究细胞之间的差异。

这种实验方案于10月15日发表在《Nature Protocols》杂志上。

单细胞测序技术能够揭示单个细胞之间的甲基化差异，但每个细胞中的DNA含量极少，使得样本制备极具挑战性。

Msc-RRBS是一种简化且可扩展的实验方案，能够对数百个单细胞并行开展DNA甲基化分析。

研究团队简化了流程中的多个步骤。所有酶促反应（包括细胞裂解、限制性酶切和末端修复等）均在单个微孔中完成，无需更换缓冲液，最大限度地减少了DNA损失。

分子条形码用于单个样本的标记，使得24个单细胞样本可混合在一起进行处理。这既减少了试剂用量，又提高了流程效率。

研究人员还开发出一种名为SingleCellMethPipe的自动化分析工具，该工具可处理测序数据，鉴定甲基化模式并检查数据质量。

从细胞分选到测序级文库以及数据分析，处理一块或多块96孔板的整个工作流程大约需要6天。

为了评估该方法，研究团队分析了一名健康供者和一名骨髓增生异常综合征患者的96个造血干细胞和祖细胞。

其中86个细胞通过了质量检查，成功率为89.6%。分析结果揭示了不同细胞类型之间以及健康样本和病变样本之间的DNA甲基化差异。

Msc-RRBS方案为研究人员提供了一种实用工具，可用于研究细胞如何发育以及DNA甲基化变化如何与血液疾病和癌症相关联。