Техника позволяет картировать эпигенетическую информацию в отдельных клетках в больших масштабах

Исследователи из Каролинского института разработали технику, которая позволяет одновременно исследовать, как разные версии гистонов связываются с геномом в десятках тысяч отдельных клеток. Техника была применена к мозгу мыши и может использоваться для изучения эпигенетики на уровне одной клетки в других сложных тканях. Исследование опубликовано в журнале Nature Biotechnology.

"Эта техника станет важным инструментом для изучения того, что делает клетки различными на эпигенетическом уровне", — говорит Марек Бартошович, научный сотрудник отдела медицинской биохимии и биофизики.

Эпигенетика играет решающую роль в интерпретации генетической информации. Модификация гистонов — один из типов эпигенетической информации. Гистоны, прикрепленные к ДНК, действуют как "эпигенетические стикеры", маркируя, какие гены должны быть включены или выключены. Эта система обеспечивает активацию или деактивацию тысяч генов в нужном месте, в нужное время и в нужной клетке.

До недавнего времени было невозможно изучать модификации гистонов в отдельной клетке. Для этого требовалось огромное количество клеток, а итоговый эпигенетический профиль представлял собой усредненную картину тысяч клеток.

В этом исследовании ученые описывают метод, который позволяет изучать модификации гистонов с беспрецедентной детализацией в одной клетке и в больших масштабах. Связав и оптимизировав другие эпигеномные техники, исследователи смогли выявить принципы регуляции генов в клетках мозга мышей на основе их гистонового профиля.

"Наш метод — single-cell CUT&Tag — позволяет одновременно исследовать десятки тысяч отдельных клеток, давая беспристрастный взгляд на эпигенетическую информацию в сложных тканях с беспрецедентным разрешением", — говорит Гонсало Кастелу-Бранко, доцент.

Далее исследователи планируют применить single-cell CUT&Tag к человеческому мозгу, как в процессе развития, так и при различных заболеваниях, например, для изучения эпигенетических процессов при нейродегенерации во время рассеянного склероза.