Nat Struct Mol Biol | 我中心曾筱茜团队联合中山大学丁俊军团队开发单细胞多组学新技术

2023年8月，我中心曾筱茜课题组联合中山大学丁俊军课题组在《NatureStructural & Molecular Biology》发表了题为Simultaneous profiling of chromatin architecture and transcription in single cells的研究成果。该研究建立了一套基于二代测序方法开发的单细胞多组学检测技术scCARE-seq（Single Cell Chromatin Architecture and mRNA Expression），实现了在单个细胞中同时检测染色质三维结构和转录表达。

染色质的三维结构在发育和疾病中起着非常重要的作用，均与转录变化有关。然而由于单个细胞染色质结构和转录的异质性，很难根据细胞群来解释三维染色质结构与基因表达之间的调控关系。为此，我们开发了一种单细胞多组学检测技术scCARE-seq，可以通过测序同时检测染色质三维结构和转录表达，通过在同一细胞中集成Hi-C和细胞核RNA测序（RNA-seq）来评估3D染色质结构与转录之间的相关性。

scCARE-seq的主要流程如下：1）制备完整细胞核；进行mRNA反转录、基因组消化和连接。2）使用流式细胞术将单个细胞分选到不同的孔中；分别位于各自孔中的单细胞被裂解；细胞裂解后，向每个孔中加入Tn5酶标记片段。3）将每个孔分为两半，使用各自的引物分别用于DNA库和RNA库扩增。

综上所述，该研究报道了一项单细胞多组学新技术——scCARE-seq，能够在单细胞水平同时检测染色质三维结构和基因表达，反映了染色质三维结构与基因表达之间的全局关系。这项技术可以用来同时识别个体细胞的细胞命运和细胞周期，以解决在细胞命运转变期间不一致的细胞周期阶段干扰问题，并将在生物医学领域为胚胎发育、癌症和其他疾病提供更多的见解。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41594-023-01066-9