Reusable Single Cell for Iterative Epigenomic Analyses.
Reusable Single Cell for Iterative Epigenomic Analyses.
复制标题
用于迭代表观基因组分析的可重复使用的单细胞。
DOI：
10.3791/63456
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发表时间：
2022-02-11
影响因子：
1.2
通讯作者：
Tosato, Giovanna
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ohnuki, Hidetaka;Venzon, David J.;Lobanov, Alexei;Tosato, Giovanna
目前的单细胞表观基因组分析设计为一次性使用。细胞在单次使用后被丢弃，从而阻止了对单个细胞中的多个表观遗传标记的分析，并且需要来自其他细胞的数据来区分单个细胞中的信号与实验背景噪声。本文描述了一种重复使用相同的单细胞进行迭代表观基因组分析的方法。在这种实验方法中，细胞蛋白质首先锚定到聚丙烯酰胺聚合物上，而不是将它们与蛋白质和DNA交联，从而减轻结构偏差。这一关键步骤允许用同一个单细胞进行重复实验。接着，将具有用于邻位连接的支架序列的随机引物退火至基因组DNA，并通过使用DNA聚合酶延伸将基因组序列添加至引物。随后，将针对表观遗传标记物的抗体和对照IgG（各自用不同的DNA探针标记）结合到同一单个细胞中的相应靶标。通过将具有互补序列的连接子DNA添加到随机引物和抗体-DNA探针的支架序列来诱导随机引物和抗体之间的邻近连接。这种方法将抗体信息和附近的基因组序列整合在邻近连接的单个DNA产物中。通过使用相同的单细胞进行重复实验，该方法允许增加来自稀有细胞的数据密度，并且仅使用来自相同细胞的IgG和抗体数据进行统计分析。通过这种方法制备的可重复使用的单细胞可以储存至少几个月，并在以后重复使用，以拓宽表观遗传特征并增加数据密度。这种方法为研究人员及其项目提供了灵活性。
Current single-cell epigenome analyses are designed for single use. The cell is discarded after a single use, preventing analysis of multiple epigenetic marks in a single cell and requiring data from other cells to distinguish signal from experimental background noise in a single cell. This paper describes a method to reuse the same single cell for iterative epigenomic analyses. In this experimental method, cellular proteins are first anchored to a polyacrylamide polymer instead of crosslinking them to protein and DNA, alleviating structural bias. This critical step allows repeated experiments with the same single cell. Next, a random primer with a scaffold sequence for proximity ligation is annealed to the genomic DNA, and the genomic sequence is added to the primer by extension using a DNA polymerase. Subsequently, an antibody against an epigenetic marker and control IgG, each labeled with different DNA probes, are bound to the respective targets in the same single cell. Proximity ligation is induced between the random primer and the antibody by adding a connector DNA with complementary sequences to the scaffold sequence of the random primer and the antibody-DNA probe. This approach integrates antibody information and nearby genome sequences in a single DNA product of proximity ligation. By enabling repeated experiments with the same single cell, this method allows an increase in data density from a rare cell and statistical analysis using only IgG and antibody data from the same cell. The reusable single cells prepared by this method can be stored for at least a few months and reused later to broaden epigenetic characterization and increase data density. This method provides flexibility to researchers and their projects.
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