两篇Science论文构建出胎儿基因表达和染色质可及性的人类细胞图谱，有助提醒人细胞发展和发育机制

2020年11月16日讯/BIOON/---在两项新的研讨中，来自美国华盛顿年夜学医学院和布罗特曼-巴蒂精准医学研讨所等研讨机构的研讨人员构建出两个细胞图谱，用于追踪人类细胞类型和组织发育进程中的基因表达和和染色质可及性（chromatin accessibility，也译为染色质可拜访性）。个中的一个细胞图谱绘制了15种胎儿组织中单个细胞内的基因表达，另一个细胞图谱绘制了这些细胞内单个细胞的染色质可及性。相干研讨成果揭橥在2020年11月13日的两篇Science论文中，论文题目辨别为“A human cell atlas of fetal gene expression”和“A human cell atlas of fetal chromatin accessibility”。

这些图谱配合为懂得人类发育进程中的基因表达和染色质可及性供给了范围绝后的根底资本。此外，这两篇论文中描绘的技巧使得生成数百万个细胞的基因表达和染色质可及性数据成为能够。

除了华盛顿年夜学医学院和布罗特曼-巴蒂精准医学研讨所之外，来自Illumina公司、亚利桑那年夜学、弗雷德-哈钦森癌症研讨中间、马克斯-普朗克分子学研讨所和罗切斯特年夜学医学中间的协作者也为这两项研讨做出了奉献。

基因表达图谱

第一项新的研讨触及第一个细胞图谱，即基因表达图谱。基因表达是细胞应用它的DNA中贮存的指令指点卵白分解的进程。这些卵白又决议了细胞的构造和功效。基因表达图谱绘制了分歧类型细胞发展发育进程中基因表达产生的地位和工夫。

图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba7721。 第一篇论文的第一作者、华盛顿年夜学医学院基因组迷信传授Jay Shendure试验室的博士后研讨员Junyue Cao说，“从这些数据中，我们可以直接生成人类组织中一切次要细胞类型的目次，包含这些细胞类型在分歧组织中的基因表达能够若何产生变更。” Shendure说，“该范畴有一个总体目的，就是在尽能够普遍的规模内，以尽能够高的分辩率来描画人类的法式。”

为了创立基因表达图谱，这些研讨人员经过应用一种名为 sci-RNA-seq3 的技巧，对 15 种胎儿组织的基因表达停止了分析。这种技巧为每个细胞贴上了三个DNA条形码的共同组合标签，从而使得他们可以在不停止物理别离的情形下跟踪这些细胞。

在这些取得DNA条形码序列后，他们应用盘算机算法取得单细胞信息，按细胞类型和亚型对细胞停止聚类，并肯定它们的发育轨迹。他们对400多万个单细胞停止了分析，肯定了77种次要的细胞类型和年夜约650种细胞亚型。

他们还将该基因表达图谱与现有的小鼠胚胎发育图谱停止了比拟。第一篇论文的配合通信作者、华盛顿年夜学医学院基因组迷信副传授、布罗特曼-巴蒂精准医学研讨所研讨员Cole Trapnell说明说，“当我们将这些数据与之前颁布的数据联合起来时，我们可以直接绘制出一切次要细胞类型的细胞发育途径。”

染色质可及性图谱