Forscher des BBSRC finanzierten Babraham Institute, in Zusammenarbeit mit dem Wellcome Trust Sanger Institute Single Cell Genomics Centre, haben ein leistungsfähiges neues Single-Cell- Technik, um zu helfen, zu untersuchen , wie die Umwelt unsere Entwicklung und die Eigenschaften, die wir von unseren Eltern erben beeinflusst entwickelt. Die Technik kann verwendet werden, um alle der epigenetischen Markierungen "auf der DNA in einer Zelle zu kartieren . Diese Single-Cell- Ansatz wird das Verständnis der embryonalen Entwicklung zu steigern, könnten klinische Anwendungen wie Krebstherapie und der Behandlung der Unfruchtbarkeit zu verbessern , und hat das Potenzial , um die Anzahl von Mäusen , die jetzt bei dieser Forschung notwendig zu reduzieren.
" Epigenetische Markierungen ' sind chemische Tags oder Proteine, DNA und wirken als eine Art Zellgedächtnis zu markieren. Sie haben nicht die DNA-Sequenz zu ändern, aber Erfahrungen einer Zelle aufzeichnen auf die DNA , die Zellen , um eine Erfahrung , lange nachdem es verblasst erinnern können . Platzieren Sie diese Tags ist Teil der normalen Entwicklung; sie sagen , ob Gene ein- oder ausgeschaltet und so umgeschaltet werden kann, festzustellen, wie die Zelle entwickelt . Verschiedene Sätze von aktiven Genen machen eine Hautzelle verschieden von einer Gehirnzelle , zum Beispiel. Allerdings können Umweltreize wie Ernährung auch zu verändern , wo epigenetische Tags werden unten auf DNA gelegt und beeinflusst langfristige Gesundheit eines Organismus .
Dr. Gavin Kelsey , vom Babraham Institute , sagte: " Die Möglichkeit, die volle Karte dieser epigenetischen Markierungen aus einzelnen Zellen erfassen wird für ein volles Verständnis der frühen Embryonalentwicklung , Krebsprogression kritisch sein und unterstützen die Entwicklung von Stammzelltherapien .
" Epigenetik Forschung hat meist schon auf mit der Maus als Modellorganismus zur frühen Entwicklung zu studieren angewiesen . Unsere neue Single-Cell- Methode gibt uns eine beispiellose Fähigkeit, epigenetische Prozesse in menschlichen frühen embryonalen Entwicklung , die durch die sehr begrenzte Menge beschränkt wurde studieren Gewebe für die Analyse zur Verfügung . "
Die Forschung, in Nature Methods veröffentlicht wurde, bietet eine neue Single-Cell- Technik geeignet zur Analyse von DNA-Methylierung - eine der wichtigsten epigenetischen Markierungen - über das gesamte Genom. Die Methode behandelt den zellulären DNA mit einer Chemikalie namens Bisulfit . Behandelte DNA wird dann verstärkt und auf Hochdurchsatz- Sequenzierung Maschinen gelesen zu zeigen, bis die Lage des Methylierungsmarkierungenund die Gene beeinflusst wird.
Diese Analysen werden dazu beitragen, wie epigenetische Veränderungen in einzelnen Zellen während der frühen Entwicklung Antriebszellschicksalzu definieren. Aktuelle Methoden beobachten epigenetische Markierungen in mehreren , gebündelt Zellen. Dies kann Änderungen , die sich in einzelnen Zellen zu einem Zeitpunkt in der Entwicklung zu verdunkeln , wenn jede Zelle das Potential, in einer einzigartigen Weise zu bilden hat . Das neue Verfahren hat sich bereits gezeigt, dass viele der Methylierungsmarker, die zwischen einzelnen Zellen genau in Seiten, die Genaktivität steuern befindet abweichen.
Dr. Gavin Kelsey , sagte: " Unsere Arbeit stellt einen Proof-of- Prinzip, dass groß angelegte, ist einzellige epigenetische Analysen erreichbar , die uns helfen zu verstehen, wie epigenetische Veränderungen zu steuern Embryonalentwicklung Die Anwendung der Single-Cell- Ansätze zur epigenetischen Verständnis geht . weit über die biologische Grundlagenforschung . Zukünftige klinische Anwendungen könnte die Analyse der individuellen Krebszellen für Kliniker mit den Informationen zu Behandlungen und Verbesserungen in der Fruchtbarkeitsbehandlung anzupassen durch das Verständnis, das Potenzial für die epigenetische Fehler in der assistierten Reproduktion Technologien bereitzustellen. "