中國(guó)科學(xué)院外籍院士、美國(guó)哈佛大學(xué)教授莊小威等研究人員，合作開(kāi)發(fā)了一種在基因組規(guī)模對(duì)染色質(zhì)的3D組織和轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)行成像的技術(shù)。相關(guān)論文近日在線發(fā)表于《細(xì)胞》。研究人員表示，染色質(zhì)的3D組織可調(diào)節(jié)許多基因組功能，包括從基因表達(dá)到DNA復(fù)制。

盡管高通量測(cè)序的方法豐富了人們對(duì)3D基因組結(jié)構(gòu)的了解，但它們只能提供成對(duì)染色質(zhì)基因座的關(guān)聯(lián)信息，而不能提供單個(gè)基因座的直接空間位置信息?；诔上竦姆椒梢灾苯訖z測(cè)單個(gè)細(xì)胞中染色質(zhì)基因座的空間位置，且檢測(cè)效率很高。但是，目前能夠在單個(gè)細(xì)胞中成像的基因組位點(diǎn)數(shù)量仍然有限，因此缺少單個(gè)細(xì)胞中整個(gè)染色體的高分辨率視圖，更不用說(shuō)單個(gè)細(xì)胞中染色質(zhì)組織的基因組規(guī)模圖譜。

研究人員通過(guò)此次研究開(kāi)發(fā)了一種成像技術(shù)，可用于以高基因組通量可視化單個(gè)細(xì)胞中多個(gè)尺度的染色質(zhì)組織。

他們證明了通過(guò)順序雜交可對(duì)數(shù)百個(gè)基因組位點(diǎn)進(jìn)行多重成像，并對(duì)整個(gè)染色體進(jìn)行高分辨率構(gòu)象追蹤。

此外，研究人員還報(bào)道了一種熒光原位雜交的技術(shù)用于基因組規(guī)模的染色質(zhì)跟蹤，并演示了同時(shí)成像的1000多個(gè)基因組位點(diǎn)和1000多個(gè)基因的初生轉(zhuǎn)錄本以及具有里程碑意義的核結(jié)構(gòu)。使用這項(xiàng)技術(shù)，研究人員可以表征染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域、區(qū)室和跨染色體相互作用，以及它們與單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的關(guān)系。

研究人員認(rèn)為這種高通量、多尺度和多模式成像技術(shù)具有廣泛應(yīng)用前景，并可在天然結(jié)構(gòu)和功能背景下提供染色質(zhì)組織的完整圖譜。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.07.032