在有限的细胞核空间中,基因组的大部份是紧密折叠的,仅留下需要转录的部份是易接近的。美国斯坦福大学的HowardChang说,人们有“巨大的兴趣”来肯定1个给定的细胞类型中哪些基因组区域是有活性的。这正是Chang开发1种被称作ATAC-seq(AssayforTransposase-AccessibleChromatinwithhighthroughputsequencing,利用高通量测序检测转座酶易接近的染色质)的技术的动机。在ATAC-seq技术中,DNA标记(作为转座子发挥作用)通过酶促反应被整合到基因组的开放区域,然后通过测序,它们被用来鉴定这些区域。
Chang在2013年就描写了ATAC-seq,但是他说,“我们是让细胞破碎来获得这类信息,因此我们不能了解这些易接近的基因组区域的3维结构。”
3年过去了。Chang如今开发出ATAC-see(assayoftransposase-accessiblechromatinwithvisualization,Nat Methods:利用ATAC-see技术可视化观察易接近的染色质,利用可视化检测转座酶易接近的染色质)技术。这类技术利用与ATAC-seq相同的酶学方法来整合DNA标记,不同的是,与这些DNA标记相偶联的荧光团允许他们可视化视察到3维的固定不动的细胞核。而且,1旦视察到这些细胞,通过测序就可以够鉴定动身生标记的区域。
利用ATAC-see技术,Chang团队发现不同于大多数细胞的是,在中性粒细胞内,易接近的染色质偏向于位于细胞核的边沿。这类散布仿佛增进中性粒细胞胞外圈套(neutrophilextracellulartrap,NET)构成。NET是中性粒细胞重要的杀菌利器,Nat Methods:利用ATAC-see技术可视化观察易接近的染色质。这类细胞直接把自己的DNA和组蛋白吐到胞外,构成1个网状的圈套来捕捉和杀死病原菌。但是,NET也能够促进癌症转移。
Chang团队也利用ATAC-see技术来研究在细胞周期期间,全部基因组的易接近性如何产生变化。
美国马萨诸塞大学医学院的JobDekker(未参与这项研究)说,“染色质研究领域的重大挑战之1就是将利用基因组方法获得的数据与利用成像法获得的数据整合在1起。因此,针对这类检测技术,我喜欢的1点就是它将这二者结合在1起。”
编译自:ATAC-seerevealstheaccessiblegenomebytransposase-mediatedimagingandsequencing.NatMethods2016Dec;13(12):1013⑴020.
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