单细胞表观修饰组分析2021-09-24 09:54:03
在研究癌症和干细胞时, 研究者发现即使来源于同一细胞克隆的细胞群体也会存在较大的差异性, 而表观修饰是细胞异质性产生的一个重要原因。单细胞表观遗传测序是结合单细胞测序方法, 来捕获DNA甲基化、染色质修饰、组蛋白修饰、染色体构象和复制动态以及非编码RNA修饰等的一种新方法。并开发了一种适合在单细胞水平上进行 DNA甲基化分析的技术, 并且通过该技术成功检测到了小鼠胚胎干细胞和单细胞精子中独立的CpG位点。单细胞表观遗传测序可以帮助我们更好地理解表观遗传机制与基因调控错综复杂的关系。在疾病诊治中, 单细胞表观遗传还可被用于定义细胞功能亚群和预测细胞微环境。为探索体外受精的胚泡来源的质量差异, 利用单细胞全基因组甲基化测序技术进行分析, 研究结果显示, 卵母细胞体外成熟或玻璃化会显著损害DNA甲基化, 造成胚胎质量下降。
在单细胞分离技术的基础上, 利用质谱技术来解析蛋白质的氨基酸序列。由于蛋白质结构本身的复杂性和蛋白质胞外扩增受限, 因此解析单细胞蛋白质组要比解析单细胞基因组和转录组困难, 随着研究技术的进展, 单细胞蛋白质组分析也取得了很大的进展。基于流式细胞技术或化学细胞术完成单细胞分离, 利用质谱鉴定平台可以完成少量细胞的蛋白质分析。开发了单细胞化学蛋白质组学方法, 利用活性分子探针技术, 对单细胞内部和膜表面蛋白进行识别标记, 待细胞破碎后进行标记蛋白分离, 并利用该方法发现了G蛋白偶联受体家族中低拷贝的γ氨基丁酸)受体GABAB亚家族成员。对细胞膜表面蛋白的分子探针进行跨膜改造后, 可以将其用来表征位于细胞溶酶体中的功能蛋白。虽然单细胞蛋白组测序目前已经取得了一些研究成果, 但针对性更强、应用范围更广的单细胞蛋白质组分析方法还有待进一步开发。
出自《单细胞测序技术在生殖研究中的应用》作者高山凤,肖轩,张玲羽。
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