Un nuevo método de investigadores en el Reino Unido y Bélgica hace posible estudiar el epigenoma y el transcriptoma de una sola célula al mismo tiempo. El protocolo, publicado en Métodos de la naturaleza , ayuda a los científicos a determinar la relación entre los cambios en la metilación del ADN y la expresión génica.
La tecnología de secuenciación de células individuales ha progresado rápidamente en los últimos años, y se usa ampliamente para estudiar cómo los perfiles de expresión génica 'transcriptomes' varían entre las células. Los protocolos recientes de células individuales también permiten a los investigadores explorar la modificación química del ADN 'epigenética', por ejemplo, la metilación del ADN, que es una fuerza impulsora detrás de los cambios en la expresión génica. Hasta ahora, solo ha sido posible estudiar transcriptomos y epigenomas de células individuales por separado.
"Este nuevo protocolo experimental le permite analizar tanto la metilación del ADN como el ARN de la misma célula única en paralelo", dice Oliver Stegle, del Instituto Europeo de Bioinformática de EMBL EMBL-EBI. "Nuestro enfoque proporciona la primera visión directa de la relación entreheterogeneidad en la metilación del ADN y variación de la expresión en genes específicos a través de células individuales ".
"Este método combina nuestro protocolo previamente desarrollado para la secuenciación paralela de ADN y ARN con nuevos avances en la epigenética unicelular", explica Thierry Voet del Wellcome Trust Sanger Institute y Katholieke Universiteit Leuven, Bélgica. "El resultado es un enfoque optimizado quemaximiza la cantidad de información biológica que se puede obtener de una sola célula "
Para probar el método llamado scM & T-seq, el grupo utilizó células madre embrionarias de ratón ESC en una etapa en la que cambian continuamente entre diferentes estados de expresión génica. Al igual que en las células de un embrión en etapa temprana, la identidadde estas células es fluido en lugar de fijo. Los investigadores utilizaron dos técnicas en paralelo: una que revela información detallada sobre la expresión cuánta variación hay, de dónde proviene esa heterogeneidad y otra para estudiar la metilación del ADN en las mismas células.cada célula obtuvieron cobertura suficiente para estudiar la diversidad epigenética y transcriptómica de varios miles de genes.
"El estado epigenético de los ESC es muy variable, y esta variación está asociada con cambios en la expresión génica", explica Wolf Reik, del Instituto Babraham y del Instituto Wellcome Trust Sanger. "Se cree que gran parte de la variabilidad transcripcional que vemos es impulsada pormediante modificaciones del ADN, pero ahora tenemos una técnica que nos permite observar una sola célula y descubrir relaciones entre la metilación del ADN y la expresión génica que antes se desconocían. Para comprender el desarrollo, es realmente importante que establezcamos estas relaciones, yhacerlos bien "
"Nuestro enfoque estadístico reveló cientos de asociaciones individuales entre regiones epigenéticas variables y expresión génica", agrega Christof Angermueller de EMBL-EBI. "Estas asociaciones pueden proporcionar información importante sobre cómo se mantiene la pluripotencia y cómo se regula la diferenciación celular".
En el futuro, los investigadores esperan que el nuevo protocolo ofrezca nuevas oportunidades para estudiar varias capas moleculares diferentes simultáneamente. Esto contribuirá en gran medida a comprender la conexión entre la expresión génica y la metilación del ADN en células individuales, e identificar los factores que influyen en esterelación. Dicha investigación tiene implicaciones para comprender el desarrollo normal y los cambios que ocurren con el envejecimiento y el cáncer.
El método se desarrolló dentro del Centro de Genómica de Células Individuales del Instituto Sanger / EMBL-EBI, un esfuerzo de colaboración para desarrollar tecnologías de células individuales y aplicarlas a nuevas preguntas biológicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Europeo de Biología Molecular - Instituto Europeo de Bioinformática . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :