基因組規模的染色質3D組織成像首次實現

中國科學院外籍院士、美國哈佛大學教授莊小威等研究人員，合作開發了一種在基因組規模對染色質的3D組織和轉錄活性進行成像的技術。相關論文近日在線發表於《細胞》。研究人員表示，染色質的3D組織可調節許多基因組功能，包括從基因表達到DNA複製。

儘管高通量測序的方法豐富了人們對3D基因組結構的了解，但它們只能提供成對染色質基因座的關聯信息，而不能提供單個基因座的直接空間位置信息。基於成像的方法可以直接檢測單個細胞中染色質基因座的空間位置，且檢測效率很高。但是，目前能夠在單個細胞中成像的基因組位點數量仍然有限，因此缺少單個細胞中整個染色體的高解析度視圖，更不用說單個細胞中染色質組織的基因組規模圖譜。

研究人員通過此次研究開發了一種成像技術，可用於以高基因組通量可視化單個細胞中多個尺度的染色質組織。

他們證明了通過順序雜交可對數百個基因組位點進行多重成像，並對整個染色體進行高解析度構象追蹤。

此外，研究人員還報導了一種螢光原位雜交的技術用於基因組規模的染色質跟蹤，並演示了同時成像的1000多個基因組位點和1000多個基因的初生轉錄本以及具有裡程碑意義的核結構。使用這項技術，研究人員可以表徵染色質結構域、區室和跨染色體相互作用，以及它們與單細胞轉錄的關係。

研究人員認為這種高通量、多尺度和多模式成像技術具有廣泛應用前景，並可在天然結構和功能背景下提供染色質組織的完整圖譜。(柯訊)