2024年5月8日,纽约基因组中心等机构的研究人员在Nature上发表了一篇题为Mapping genotypes to chromatin accessibility profiles in single cells的文章。
在体细胞组织分化中,染色质可及性变化控制着启动和前体细胞对细胞命运的承诺。因此,体细胞突变可能会改变染色质可及性模式,因为它们破坏了分化拓扑结构,导致异常的克隆性生长。然而,由于突变型和野生型细胞混合存在,定义体细胞突变对人类样本表观基因组的影响具有挑战性。
为了绘制体细胞突变如何在人类克隆性生长中破坏表观遗传景观,研究人员开发了一种名为单细胞染色质可及性靶向位点基因分型(GoT–ChA)的技术。这个高通量平台将基因型与单细胞分辨率下的染色质可及性联系起来,能够在单一检测中对成千上万的细胞进行分析。研究人员将GoT–ChA应用于患有JAK2V617F突变造血组织的骨髓增生性肿瘤患者的CD34+细胞。野生型和JAK2V617F突变前体细胞之间的差异可及性分析揭示了突变造血前体细胞内部以及细胞状态特异性的转变,包括造血干细胞中的细胞内在促炎特征,以及巨核细胞前体中独特的促纤维化炎症染色质景观。通过整合线粒体基因组分析和细胞表面蛋白表达测量,研究人员能够通过推测将基因分型扩展到DOGMA-seq上,实现单细胞中基因型、染色质可及性、RNA表达和细胞表面蛋白表达的捕获。
总的来说,该研究展示了JAK2V617F突变以细胞内在和细胞类型特异性的方式导致表观遗传重连线,影响炎症状态和分化轨迹。研究人员预期GoT–ChA将推动未来对恶性和非恶性背景下克隆人群中体细胞突变与表观遗传改变之间关键联系的广泛研究。