單細(xì)胞測(cè)序在表觀遺傳學(xué)中的應(yīng)用

單細(xì)胞測(cè)序表觀遺傳學(xué)的應(yīng)用單細(xì)胞測(cè)序（singlecell）是指先分離純化單個(gè)細(xì)胞，并提取該細(xì)胞的DNA或RNA進(jìn)行擴(kuò)增后測(cè)序的技術(shù)1術(shù)起步雖不太久深受關(guān)注，被競(jìng)相用于研發(fā)和生產(chǎn)、醫(yī)用。相比于宏觀組織樣品的測(cè)序，單細(xì)胞測(cè)序?qū)τ诩?xì)胞和組織的異質(zhì)性具有更加明確的分辯，當(dāng)然，難度也更高。由于在某些組織或研究領(lǐng)域（如癌癥、干細(xì)胞池等于顯著的動(dòng)態(tài)發(fā)展中，細(xì)胞與細(xì)胞間差異巨大，而后續(xù)的顯著變化（如成瘤、分化等的異質(zhì)性源一個(gè)細(xì)胞克隆方面觀遺傳這種非基因組核酸序列的功能差異究某一組織生理病理變化有極大的必要性3。此時(shí)，如果籠統(tǒng)考察組織塊的表觀遺傳學(xué)改變，很容易模糊了冪律分布下細(xì)胞水平的差異4。相反，結(jié)合單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)，可著眼于癌癥、干細(xì)胞等早期的表觀遺傳學(xué)變化，對(duì)于理解病因、早期診斷、晚期控制極具價(jià)值。盡管分離純化單細(xì)胞難度較高且DNA表觀遺傳修飾很難通過傳統(tǒng)的聚合酶擴(kuò)增（通常表觀遺傳學(xué)測(cè)序方法包括BS-seq和ChIP-seq細(xì)胞測(cè)序用于表觀遺傳學(xué)分析，在技術(shù)上極具挑戰(zhàn)。但目前已有研究者在不同領(lǐng)域做出了可喜進(jìn)展。例如，基于BS-seq的方法中，Guo利用一種reducedrepresentationbisulfitesequencing法個(gè)小鼠胚胎干細(xì)胞中的整個(gè)基因組范圍內(nèi)，靈敏地檢測(cè)高150個(gè)CpG點(diǎn)用該方法進(jìn)行了單細(xì)胞表觀遺傳測(cè)序。該方法用于腫瘤發(fā)生、胚胎發(fā)育等領(lǐng)域，在各時(shí)間DNA基化的動(dòng)態(tài)變化，極具前景6。再如，基于ChIP-seq方法中，Assaf等結(jié)合微流控和DNA特征碼技術(shù)進(jìn)行了數(shù)千個(gè)單細(xì)胞測(cè)序察了單細(xì)胞水平上傳統(tǒng)轉(zhuǎn)

錄分析無法獲取的表觀遺傳學(xué)異質(zhì)性7等基于甲基化敏感的內(nèi)切酶的方法腫瘤細(xì)胞進(jìn)行了高通量單細(xì)胞測(cè)序析了單細(xì)胞間感興趣基因的甲基化差異8。最近一項(xiàng)研究，由ChristofAngermueller發(fā)表，更將此技術(shù)的應(yīng)用做出了巨大推進(jìn)。他們?cè)?1胚胎干細(xì)胞上，利用一種平行的單細(xì)胞全基因組甲基化測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的聯(lián)合技術(shù)，從全基因組水平分析了DNA甲基化異質(zhì)性和轉(zhuǎn)錄異質(zhì)性的關(guān)聯(lián)9。DarrenA.Cusanovich等利用大量的單細(xì)胞，分別進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序觀測(cè)了染色質(zhì)的可接近性，來闡釋組織的異質(zhì)性。Lorthongpanich利用單細(xì)胞測(cè)序甲基化分析了人類早期胚胎的表觀遺傳學(xué)嵌合現(xiàn)象用以預(yù)測(cè)胚胎后期的生理缺陷研究更進(jìn)一步為將單細(xì)胞表觀遺傳學(xué)測(cè)序用于孕產(chǎn)的臨床診斷和治療做了鋪墊11。以上研究表明細(xì)胞測(cè)序結(jié)合表觀遺傳視角的應(yīng)用逐步向著更高的分辯能力、靈敏度、和更多的維度邁進(jìn)。相信在以腫瘤研究、干細(xì)胞研究為代表的前沿?zé)衢T領(lǐng)域細(xì)胞測(cè)序用于表觀遺傳學(xué)極具前景有豐富的進(jìn)一步發(fā)展空間。參考文

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