Wenn weniger mehr ist: Ein vielversprechender Ansatz für low-Zelle-Zahl epigenomic profiling

Wissenschaftler an der Kyushu University und Tokyo Institute of Technology in Japan haben eine Technik entwickelt, die ermöglicht die Analyse von DNA-protein-Interaktionen mit Hilfe von sehr kleinen Anzahl von Zellen, reichen von 100 bis 1.000. Ihre Methode könnte die Erfassung bisher nicht untersuchte epigenomik Informationen, die biomarker-Entdeckung und öffnen neue Wege für Präzisions-Medizin.

Eine gemeinschaftliche Studie von Forschern an der Kyushu University, Tokyo Institute of Technology, Waseda-Universität, der Universität Tokio und der Universität von Osaka führte zur Entwicklung eines einzigartigen Ansatz für epigenomic profiling[1] , beinhaltet die Arbeit mit viel weniger Zellen als in bisherigen Methoden.

Die Technik, genannt Chromatin Integration Kennzeichnung Sequenzierung (ChIL-seq), könnten neue Chancen eröffnen für Wissenschaftler, um zu studieren seltenen Zelltypen und anderen Zell-Proben in kurzer Versorgung. ChIL-seq erfordert nur einen Bruchteil ab zellulären material. In einer Reihe von Experimenten zu bewerten, ChIL-seq-Leistung, die Forscher Erfolg-vollständig nachgewiesen Nachweis von Histon-Modifikationen[2] und DNA-bindende Faktoren mit nur 100 bis 1000 Zellen.

In den letzten zehn Jahren, chromatin-immunpräzipitation-Sequenzierung (ChIP-seq) hat die dominante Technik für die Analyse von epigenomic Daten und die Identifizierung wichtige Bindungsstellen der DNA-assoziierten Proteinen. Allerdings, eine Einschränkung hat, dass die ChIP-seq erfordert mindestens 10.000 und in der Regel Millionen von Zellen zu beginnen mit, vor allem aufgrund der Tatsache, dass die Proben tendenziell verloren, während zwei wichtige Schritte: chromatin-Vorbereitung[3] und immunpräzipitation[4].

Das Forscherteam unter co-Leitung von Hiroshi Kimura, der das Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, und Yasuyuki Ohkawa des Medical Institute of Bioregulation, Kyushu University, überwand das problem der sample-Verlust durch den Austausch der beiden oben genannten Schritte mit immunfärbung, ist eine nicht-destruktive Methode geeignet für die Analyse von Gewebeproben.

Mit ChIL-seq, das team auch erkannt genomischen Regionen, die im Zusammenhang mit Histon-Markierungen in den Einzel-Zell-Ebene-eine Leistung, die bringt Biologen näher an das lang gehegte Ziel, single-cell profiling.

ChIL-seq können Sie die „zoom in“ auf genomische Sequenzen in der Nähe der target-Moleküle vor der zellulären Verteilung, und dies ist besonders nützlich für das Studium von adhärenten Zellen, d.h., ganze Zellen, die verbunden bleiben-Kultur-Platten und nach immunfluoreszenz.

Viele verschiedene Arten von epigenom-profiling-Methoden werden derzeit entwickelt, um die Welt. Jeder hat seine Vorteile und Grenzen. Die Forscher weisen darauf hin, dass ChIL-seq auch, muss noch verfeinert. In seiner jetzigen form, zum Beispiel, hat es geringe Empfindlichkeit auf heterochromatin-Regionen, und es dauert 3-4 Tage, um das Verfahren abzuschließen.

Insgesamt sind Sie zuversichtlich, dass ChIL-seq Versprechen hält aufgrund seiner Präzision, die macht es geeignet für die single-cell-Anwendungen und Ihre Flexibilität, was bedeutet, dass in Zukunft, es könnte kombiniert werden mit anderen mächtigen sequencing-Techniken.

Technische Bedingungen

[1] Epigenomic profiling: Analyse von DNA-protein-Interaktionen können in die Sehenswürdigkeiten in Krankheitszuständen und therapeutische Ziele.

[2] Histon-Modifikationen Post-translationale Modifikationen, regulieren die gen-expression.

[3] Chromatin Vorbereitung: Ein Prozess, der Extraktion von information-rich chromatin (ein Komplex von DNA und Proteinen) durch den Abbau von Zellen.

[4] Immunpräzipitation: Reinigung von target-Proteinen basiert auf der antigen-Antikörper-Interaktion.