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自动原位染色质分析有效地解析细胞类型 |
细胞通过改变活性建立其特性顺控制基因表达脱氧核糖核酸元件。启动子元件位于所有基因的转录起始位点附近,而远端顺式调节元件如胶质瘤中增强子通常桥接脱氧核糖核酸中的长片段以与选择的启动子相互作用并指导细胞类型特异性基因表达。在认识到这些核蛋白质缺陷元件背后许多人类疾病,在特定的组织和细胞类型。然而,研究人员才刚刚开始意识到如何评估顺式调节元件的活性可用于临床环境中以进行患者诊断。为了提供患者样品的分子诊断的基准,正在努力产生在人体内。表征细胞类型特异性染色质景观对于此图集至关重要;然而,技术限制阻碍了在该项目所需的尺度上实施染色质蛋白全基因组分析的传统方法。
尽管人们越来越意识到表观遗传紊乱是许多人类疾病的基础,但很少有方法可以对表观基因组信息进行高通量分析。实现表观基因组技术的临床潜力需要稳健,可扩展的方法,可以并行分析大量患者样本。与大规模平行测序联合抗原特异性抗体染色质免疫沉淀已被广泛用于分析表观基因,但这种方法是劳动密集的,容易产生假象并且需要高测序深度来区分弱信号和基因组背景噪声。尽管存在芯片起的半自动化实施方式中,这些开始交联的细胞和溶解通过超声处理,步骤难以按比例绘制,来控制重现。这些因素的组合阻碍了临床实验室环境中的实施。最近,研究人员已介绍了作为使用特定因子抗体系绳微球菌核酸酶基因组结合位点。靶向核酸酶切割结合位点周围的染色质,并使用标准文库制备技术对释放的脱氧核糖核酸进行测序,从而有效地绘制蛋白质脱氧核糖核酸相互作用。具有非常低的背景,这大大降低了样品量,并获得高品质的全基因组谱。
在这里,研究人员修改了协议,以便在液体处理机器人上对格式的染色质蛋白和修饰进行分析,从透化细胞开始,以条形码库结束,这些文库已准备好汇总用于测序。通过将该方法应用于人胚胎干细胞系和白血病细胞系,研究人员证明可用于鉴定细胞类型特异性启动子和增强子活性,提供定量区分细胞类型的方法。基于他们独特的基因调控计划。此外,研究人员表明,该方法能够定义冷冻实体肿瘤样本的染色质特征,为低成本分析典型临床标本奠定基础。是基于染色质的基因调控的高通量研究的理想选择,研究人员通过开发用于文库制备的染色质片段的直接连接,以及用于洗涤步骤和文库纯化的磁分离,将技术应用于自动化平台。在短短几天内就可以生成全基因组的抗体染色质蛋白质谱,大大提高了通量和潜在的研究规模,可以比较低通量方法的一小部分成本来查询染色质景观。
在基因组学领域甲迫在眉睫的问题是,提取有意义生物见解和从大的数据集的临床信息是通过可从许多来源获得,包括不同的实验时间,试剂出现分批效应变异性,和运营商。已经描述了芯片起的自动版本,其中交联和超声处理的染色质免疫沉淀对自动化库制备珠,得到的结果是可比较的,以相同或相似的协议。然而,交联和超声处理是管道控制的最困难的步骤,因此自动化的非自动化步骤代表了常规临床应用的障碍,其中再现性是最重要的。此外,使用相同的抗体遵循相同协议的两个不同实验室之间质量的明显差异,并受到联盟的极高标准说明了在高吞吐量操作中获得统一数据质量的难度。相比之下,从透化细胞或研磨组织开始自动化整个过程,并返回比产生的更好的特征定义的一致数据。
抗体靶向原位分析固有的低背景和高效率大大降低了相对于的测序成本,克服了采用全基因组表观基因组分析用于临床应用的第二个主要障碍。例如,研究人员估计研究人员为该项目生成的数据集的每个样本的成本,并且样本需要技术人员时间,约为商业全外显子组测序成本。研究人员希望实施作为常规服务将允许机构设施将整合到他们的测序管道中,以供仅提供细胞或组织和抗体的用户使用。使用研究人员已经证明只分析三种组蛋白修饰足以确定发育调节的启动子和增强子的细胞类型特异性活性,提供强大的定量指标来比较不同的表观遗传调控。细胞类型。该染色质特征的总结度量可用于评估新细胞类型和组织样品,并将它们置于健康和患病细胞类型的参考图谱中。自动化工作流程减少了实验之间的技术和批次之间的差异,从生物复制品和不同样品类型生成一致的配置文件。为了继续优化,可以设想硬件修改和计算开发。通过筛选各种抗体集合,可以使用有效分析的核蛋白库将显着扩展。此外,目前的协议针对流行的液体处理机器人进行了优化,但是采用可逆磁性热循环器块的定制机器人可以在适当的位置进行反应和文库制备,从而进一步简化协议。最后,可以通过结合数据的其他方面来改进区分细胞类型的指标,例如使用增强子和启动子活性的组合。
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胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,发病率占颅内原发性肿瘤的50%,居第1位,多见于成人,好发部位以额叶、颞叶、顶叶居多。胶质瘤患者男性发病率高于女性,发病年龄以成人多见,30~40岁为发病高峰年龄。不同病理类型的胶质瘤各有其高发年龄,室管膜瘤的高发年龄在10岁以前,星形细胞瘤多见于中年人,老年人以胶质母细胞瘤多见。 |
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