遺伝学：哺乳類組織の空間的なエピゲノム–トランスクリプトーム同時プロファイリング

空間トランスクリプトミクスや空間エピゲノミクスなどの新たな空間技術は、組織内の状況において細胞状態をプロファイリングする強力なツールとなりつつある。しかし、現在の方法では、一度に1層のオミクス情報しか捉えることができず、分子生物学のセントラルドグマの全ての層にわたり機構的関係を調べることはできない。今回我々は、クロマチン接近性と遺伝子発現、あるいはヒストン修飾（H3K27me3、H3K27acまたはH3K4me3）と遺伝子発現を、同一組織切片上でほぼ単一細胞分解能で同時に塩基配列解読することにより、エピゲノムとトランスクリプトームの、空間分解されたゲノム規模の共同プロファイリングを行うための2つの技術を提示する。これらの技術を、胎仔期および若齢のマウス脳、ならびに成人の脳に適用し、エピジェネティック機構が組織内で転写表現型や細胞動態をどのように制御するかをマッピングした。空間エピゲノムや空間トランスクリプトームからはいずれも、よく一致する組織の特徴が明らかになったが、異なるパターンも観察されたことから、これらは細胞状態を決定付ける上で異なる役割を持つと示唆される。エピゲノムとトランスクリプトームをピクセルごとに結び付けることで、組織構造内での空間的なエピジェネティック・プライミング、分化、遺伝子調節に関して新たな洞察が得られた。これらの技術は、生命科学および生物医学研究において非常に興味深い。

目次へ戻る