网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

重大突破!科学家Cell发文开发出空间多组学新技术,首次实现组织内3D基因组与基因表达的同步测绘

0
分享至



近日,国际顶级学术期刊《Cell》发表了一项革命性的研究成果:由宾夕法尼亚大学、华盛顿大学等机构联合研发的“空间Hi-C-RNA”技术,首次实现了在同一组织切片上,近乎单细胞分辨率地同步绘制全基因组染色质构象和转录组图谱。这一突破为理解发育、疾病中的基因组结构与功能关系提供了全新框架。


图形摘要

从“拆解”到“原位”:破解基因组调控的空间密码

长期以来,科学家们知道基因组的三维折叠方式深刻影响着基因的表达调控——远端调控元件通过空间折叠被拉近,从而协调决定细胞身份的转录程序。然而,传统的研究方法需要将组织解离成单个细胞,这导致至关重要的空间位置信息完全丢失。

就像我们一直只能看拼图的碎片,却不知道它们在整幅画中的确切位置。研究团队开发的空间Hi-C-RNA技术让我们第一次能够在完整的组织环境中,同时看到基因组如何折叠、哪些基因在活跃表达,以及这一切发生的具体位置。

技术创新:微流控条形码实现高通量空间编码

这项技术的核心创新在于整合了确定性微流控原位条形码技术、高通量染色质构象捕获和RNA测序。研究团队采用双交联策略固定新鲜冷冻组织切片以保存染色质结构,随后通过三种限制性内切酶的组合消化和邻近连接反应捕获染色质相互作用。最关键的是,他们利用两轮正交排列的微流控芯片,在组织切片上引入了独特的空间条形码组合,精确定位每一个组织点的坐标。这种设计支持可调的检测分辨率(10-20微米)和捕获面积,从小活检样本到大解剖区域均可灵活应用。

三大应用场景展现强大功能

1. 小鼠大脑:揭示神经元特异的染色质结构

研究团队首先在成年小鼠大脑中验证了这一技术。通过同时分析染色质接触和基因表达,他们不仅成功区分了海马体、丘脑等主要解剖结构,还发现神经元相比非神经元细胞具有更高的短程染色质接触比例,更重要的是,他们鉴定出了细胞类型特异性的染色质环。

2. 人类黑色素瘤:发现RNA“看不见”的肿瘤异质性

在对人类黑色素瘤样本的分析中,空间Hi-C-RNA展现了令人惊叹的发现能力。研究显示,染色质架构能够划分出单纯依靠RNA数据无法检测到的肿瘤内部亚区。沿着肿瘤细胞状态转变的拟时间轨迹,染色质区室化、拓扑关联结构域边界和调控程序均发生了协同变化。

3. 小鼠胚胎发育:追踪神经发生过程中的染色质重塑

在胚胎第11.5天和第13.5天的小鼠胚胎研究中,空间Hi-C-RNA解析了神经元成熟过程中协调的染色质和转录重塑。研究发现,随着神经祖细胞向分化神经元过渡,全局性的染色质组织发生动态变化。

研究意义与未来展望

空间Hi-C-RNA的开发标志着空间基因组生物学进入了一个新阶段。它不仅为基础科学研究提供了强大工具,更有望在精准医学领域发挥重要作用——通过揭示肿瘤微环境中的基因组结构变化,帮助医生更准确地判断肿瘤异质性、预测治疗响应。这一框架将促进未来将染色质架构与更多空间模态、计算模型和组织病理信息相整合的研究,最终推动我们对组织微环境中细胞命运决定、发育轨迹和肿瘤进展的理解迈向新高度。

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00871-8

【关于投稿】

转化医学网(360zhyx.com)是转化医学核心门户,旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展,核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表,欢迎联系我们进行免费报道(公众号菜单栏-在线客服联系),我们的理念:内容创造价值,转化铸就未来!

转化医学网(360zhyx.com)发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展,不能作为治疗方案使用;如需获得健康指导,请至正规医院就诊。

责任声明:本稿件如有错误之处,敬请联系转化医学网客服进行修改事宜!

微信号:zhuanhuayixue

★ 7月份热门内容 ★

01

02

03

04

05

06

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
董子健没撒谎,深夜和唐艺昕男经纪人打麻将的孙怡,证实他的评价

董子健没撒谎,深夜和唐艺昕男经纪人打麻将的孙怡,证实他的评价

陈意小可爱
2026-09-08 05:44:32
伊朗公布一款新型导弹

伊朗公布一款新型导弹

界面新闻
2026-09-08 06:55:50
新一轮救市,开启了

新一轮救市,开启了

睿见投资
2026-09-07 18:00:06
星宇股份107名应届生解约风波后续:71人已入职新单位,22人通过面试并收到入职通知

星宇股份107名应届生解约风波后续:71人已入职新单位,22人通过面试并收到入职通知

北京商报
2026-09-07 13:28:06
戏混子又来嚯嚯央视大剧?演技呆板、台词不清,老戏骨也带不动

戏混子又来嚯嚯央视大剧?演技呆板、台词不清,老戏骨也带不动

青橘罐头
2026-09-07 17:09:28
李嘉诚巴菲特同步大换仓!抛弃稳资产,释放重要财富信号

李嘉诚巴菲特同步大换仓!抛弃稳资产,释放重要财富信号

新浪财经
2026-09-07 11:39:59
逮捕令一出,莎拉直接投案自首,菲内政部长爆料:莎拉身边有内鬼

逮捕令一出,莎拉直接投案自首,菲内政部长爆料:莎拉身边有内鬼

福建睿平
2026-09-08 07:27:26
科大讯飞出轨女主更多照片曝光:她长得娇小可爱,丈夫应该再给她一次机会

科大讯飞出轨女主更多照片曝光:她长得娇小可爱,丈夫应该再给她一次机会

汉史趣闻
2026-09-01 13:47:29
波多黎各末节逆转晋级!双核4罚全中涉险过关 多人喜极而泣扎心土耳其

波多黎各末节逆转晋级!双核4罚全中涉险过关 多人喜极而泣扎心土耳其

颜小白的篮球梦
2026-09-07 20:51:12
多地延续个人社保缴费25%补贴,不是所有职工都可“打七五折”

多地延续个人社保缴费25%补贴,不是所有职工都可“打七五折”

新京报
2026-09-07 14:45:06
阿萨德父子恐怕怎么也想不到,两代人几十年都办不到的事,朱拉尼上台才二十个月就干成了

阿萨德父子恐怕怎么也想不到,两代人几十年都办不到的事,朱拉尼上台才二十个月就干成了

人生录
2026-09-04 00:30:06
张馨予何捷广州看车被偶遇,张馨予背4万块的包,陪丈夫看12万SUV

张馨予何捷广州看车被偶遇,张馨予背4万块的包,陪丈夫看12万SUV

露珠聊影视
2026-09-05 11:36:33
美国法庭炸锅了!9月2号,被美军抓捕拘押在美国的马杜罗,他的律师团队抛出了一个惊人的逻辑死局,直接把美国法官都给搞懵了。

美国法庭炸锅了!9月2号,被美军抓捕拘押在美国的马杜罗,他的律师团队抛出了一个惊人的逻辑死局,直接把美国法官都给搞懵了。

回京历史梦
2026-09-06 20:35:03
CHINA GT丢人丢到国外,苍白无力的声明将中国赛车比赛推向深渊

CHINA GT丢人丢到国外,苍白无力的声明将中国赛车比赛推向深渊

生活新鲜市
2026-09-07 02:11:19
“儿子只能用卫生纸自娱自乐了”,陪读爸爸晒窒息一幕,还不自知

“儿子只能用卫生纸自娱自乐了”,陪读爸爸晒窒息一幕,还不自知

泽泽先生
2026-09-06 12:24:18
朝鲜事了,朴喜哲被查处,金正恩在平壤对最高军事领导层做出调整

朝鲜事了,朴喜哲被查处,金正恩在平壤对最高军事领导层做出调整

张嘴说财经
2026-09-04 19:35:08
美军新式“军服”设计公布!舆论惊了……

美军新式“军服”设计公布!舆论惊了……

环球网资讯
2026-09-07 21:01:42
“17岁男生被人冒充警察施暴”案最新进展:涉案3人被公诉,伤者拒绝刑事谅解

“17岁男生被人冒充警察施暴”案最新进展:涉案3人被公诉,伤者拒绝刑事谅解

封面新闻
2026-09-07 21:39:10
共享嫂子常去傻狍子家!萧亚轩被狗咬毁容之后⋯

共享嫂子常去傻狍子家!萧亚轩被狗咬毁容之后⋯

八卦疯叔
2026-09-07 09:30:08
道琼斯指数期货跌0.62%

道琼斯指数期货跌0.62%

每日经济新闻
2026-09-08 06:01:04
2026-09-08 08:40:49
转化医学网
转化医学网
转化医学核心门户
5965文章数 4864关注度
往期回顾 全部

科技要闻

小米再次背水一战

头条要闻

南阳"老头乐"退场 老人想不通:能产能卖为啥上路违法

头条要闻

南阳"老头乐"退场 老人想不通:能产能卖为啥上路违法

体育要闻

世界杯-中国女篮20分大胜意大利锁D组第二 韩旭19+10杨舒予15分

娱乐要闻

热搜第一,演员李沐宸致歉

财经要闻

全球黄金“回家”

汽车要闻

智能可变大空间SUV 小米澎程系列车型上市 20.99万起

态度原创

艺术
游戏
家居
数码
公开课

艺术要闻

一幅分裂的古画:一边祝你升官,一边劝你放下欲望

任天堂多款新作泄露 新大乱斗、3D马里奥等

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

数码要闻

消息称英特尔CPU将再涨价10%

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版